一.前言
說到穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器一般有兩種,一種是線性的,一種是開關(guān)型的。所謂的線性,就是利用晶體管或者FET(為了方便講解,我們暫且認為是晶體管),是其工作在線性區(qū)域內(nèi),也就是放大區(qū),那么輸入電壓減去晶體管上的壓降就是輸出電壓。記得剛從是家電控制器行業(yè)時,見到的第一個型號的LDO就是7805,其實LDO在各行各業(yè)應(yīng)用都很廣泛,外圍電路簡單,芯片集成化程度高,但是一般輸出能力不大,一般適用于小電流供電場合。
二.LDO的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)講解
其實LDO的本質(zhì)是把多余的功率轉(zhuǎn)化成熱量散失掉,LDO又分為兩大類,一種是輸出電壓可調(diào)的,另外一種是固定電壓輸出的,對于固定電壓輸出的LDO,一般有三個管腳,分別是輸入,輸出以及GND,工作過程如下:
1.控制電路控制晶體管導(dǎo)通并通過R1和R2分壓比來監(jiān)視輸出電壓;
2.當(dāng)輸出電壓比目標輸出電壓高時,控制電路會增大晶體管導(dǎo)通阻抗,進而增大晶體管導(dǎo)通壓降,使輸出電壓降低;
3.當(dāng)輸出電壓比目標輸出電壓低時,控制電路會降低晶體管導(dǎo)通阻抗,進而降低晶體管導(dǎo)通壓降,使輸出電壓升高;
從上述的工作過程大家可以看出對于LDO而言,我們可以看出對于LDO而言輸入電流近似等于輸出電流,為什么說近似呢,這是因為LDO自身還要消耗一部分電流。LDO內(nèi)部主要包括了輸出晶體管,反饋電阻,參考電壓單元,誤差放大器。
固定輸出電壓的LDO其反饋電阻集成在了IC內(nèi)部,你不能調(diào)整,而輸出電壓可調(diào)的LDO就是把R1和R2外置了,使用戶可以根據(jù)自己的需求調(diào)整輸出電壓。有些人回想會什么參考電壓單元不在輸入端放兩個電阻分壓呢?很簡單,因為輸入電壓不穩(wěn)定,是一個范圍值不是一個固定值。所謂的誤差放大器其實可以理解成運放,通過比較反饋電壓和參考電壓的差值,再把這個差值放大去驅(qū)動MOS,所以我們可以得到下面兩個關(guān)系式:
通過這個關(guān)系式我們可以看出,決定輸出電壓的因素跟參考電壓和分壓網(wǎng)絡(luò)有關(guān),跟負載沒有關(guān)系。
三.匯總
線性穩(wěn)壓器通過負反饋電路監(jiān)控輸出電壓,調(diào)節(jié)內(nèi)部驅(qū)動器導(dǎo)通電阻并保持穩(wěn)定的輸出電壓,這種機制使線性穩(wěn)壓器即使在輸入電壓或負載電流波動導(dǎo)致輸出電壓與設(shè)定電壓之間存在差距時也能輸出穩(wěn)定的電壓。
審核編輯:湯梓紅
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線性穩(wěn)壓器
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