什么是穩(wěn)壓器

穩(wěn)壓器（Voltage Regulator）是指一種可以在電源電壓或負載電流變化時提供穩(wěn)定的輸出電壓的設備。

穩(wěn)壓器主要分為兩種：線性穩(wěn)壓器和開關穩(wěn)壓器。用這兩種穩(wěn)壓器制作的電源分別稱為線性穩(wěn)壓電源和開關穩(wěn)壓電源。

本文主要討論線性穩(wěn)壓器。線性穩(wěn)壓器又稱為三端穩(wěn)壓器。

穩(wěn)壓器穩(wěn)定電壓

從上面的波形圖中可以看出，穩(wěn)壓器 L7809CV 將抖動的 14 伏輸入電壓變?yōu)榱朔€(wěn)定的 9 伏電壓。

5伏穩(wěn)壓器

上圖中穩(wěn)壓器將 12 伏電池電壓變?yōu)?5 伏的電壓。在使用過程中，隨著電池放電，電池輸出電壓會從充滿電時的 13.7 伏，慢慢下降到完全放電的 11 伏左右。有了 5 伏穩(wěn)壓器的幫助，無論輸入電壓如何變化，這個 5 伏穩(wěn)壓器將確保輸出端維持恒定的 5 伏電壓。

穩(wěn)壓器是一種很靠譜的器件，即使是很差勁的線性穩(wěn)壓器也能提供精確到百分之五以內的輸出。

新式的穩(wěn)壓器具有熱關斷功能，確保不會燒掉穩(wěn)壓器。

一些穩(wěn)壓器有熱關斷功能

大多數穩(wěn)壓器以一個或幾個字母開頭，然后是“78”，然后是兩位數字表示輸出電壓。有各種輸出的型號。像下圖中的 L7805CV，“05” 表示輸出電壓是 5 伏。

如何使用線性穩(wěn)壓器

如何使用穩(wěn)壓器

穩(wěn)壓器使用起來很簡單，只需要三個電容就行了，一個 10uF 電容在輸入端，一個 10uF 和 100nF 獨石電容在輸出端。電容的容量不一定非要如此，大一點小一點沒關系。我們輸入 9 伏電壓，可以看到有輸出電壓位 5 伏。

缺點

線性穩(wěn)壓器的優(yōu)點是簡單易用，輸出電壓紋波小。但線性穩(wěn)壓器也具有如下缺點:

1. 效率低
2. 有壓降

線性穩(wěn)壓器在使用過程中會發(fā)熱，其因發(fā)熱而浪費的功率可用如下公式計算：

線性穩(wěn)壓器的熱散耗功率

因此，如果使用 16 伏非穩(wěn)壓電源作為輸入，使用 5 伏的穩(wěn)壓器并輸出 300 毫安電流，它將產生 3.3 瓦的熱量。這個熱散耗功率是不小的，會導致穩(wěn)壓器很熱。

熱散耗可達 3.3 瓦

線性穩(wěn)壓器效率計算公式：

線性穩(wěn)壓器效率計算公式

從公式中看出，應該盡量避免給線性穩(wěn)壓器輸入高電壓（相對于輸出電壓），因為輸入電壓越高，效率越低。

壓降電壓（Dropout Voltage）

壓降電壓

線性穩(wěn)壓器的壓降電壓(Dropout Voltage) 與維持穩(wěn)壓器穩(wěn)定輸出的最小輸入電壓有關。大多數情況下，輸入電壓必須至少比穩(wěn)壓器的輸出電壓高一兩伏。也就是說，對于一個典型的 5 伏線性穩(wěn)壓器，你可能需要至少 7 伏的輸入。

壓降電壓動圖

上面的動圖中，我們看到，輸入電壓從 20 伏一路降低到 7 伏，但是輸出電壓沒有變化。低于 7 伏后，如果電壓繼續(xù)下降，輸出電壓也開始下降了，5 伏穩(wěn)壓器已經失效了。

每種器件的壓降電壓可能會有所不同，確切的壓降電壓（Dropout Voltage) 會在具體器件的手冊中給出。

有一種低壓差(Low Dropout Voltage)線性穩(wěn)壓器，也就是 LDO ，它的壓降很小。例如這款 LM2940 低壓差穩(wěn)壓器，它的壓降電壓為 0.4 伏。

低壓差穩(wěn)壓器的壓降很小

低壓差穩(wěn)壓器（LDO）一般比標準的線性穩(wěn)壓器稍微貴一些，但是當你的輸入電壓和輸出電壓非常接近時，它們就派上用場了。比如，如果你想用電池為設備供電，你得仔細考慮電池電壓會降到多低。

總體來說，線性穩(wěn)壓器是一種簡單易用的器件，輸入電壓、輸出電壓、再加幾個電容就搞定了 。

穩(wěn)壓器使用簡單