線性穩(wěn)壓器是廣泛應(yīng)用于電子電路中的一種電源管理器件,其作用主要是將不穩(wěn)定的直流電源(輸入)轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的輸出電壓,并且輸出電壓與負載電流幾乎無關(guān)。線性穩(wěn)壓器能夠提供相對穩(wěn)定、紋波較小的電源電壓給電路中的各個組件使用,從而保證了電子設(shè)備、家用電器、計算機等的正常運行。
一、線性穩(wěn)壓器的基本工作原理
線性穩(wěn)壓器的基本工作原理是將輸入電壓經(jīng)過調(diào)節(jié)電路進行調(diào)整,并去除掉噪聲,然后再傳遞到穩(wěn)定電壓的輸出端口。其中,調(diào)節(jié)電路通常由參考電壓源和誤差放大器兩部分組成。參考電壓源提供一個固定的參考電壓,誤差放大器輸出一個誤差電壓,通過對這兩個信號的比較,產(chǎn)生一個控制信號來調(diào)節(jié)晶體管或調(diào)節(jié)管的導(dǎo)通狀態(tài),使得輸出電壓保持穩(wěn)定。
具體來說,在線性穩(wěn)壓器中,調(diào)節(jié)管的導(dǎo)通狀態(tài)決定了輸出電壓與輸入電壓之間的電壓差,而誤差放大器就是基于這種電壓差來產(chǎn)生誤差信號的放大器。如果輸出電壓低于設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓值,如果調(diào)節(jié)器被要求提高電壓,則控制電壓將導(dǎo)致晶體管或調(diào)節(jié)管導(dǎo)通的時間更長,輸出電壓就會增加。反之,如果輸出電壓高于標(biāo)準(zhǔn)電壓值,則減小導(dǎo)通時間,輸出電壓就會減少。
二、線性穩(wěn)壓器的特點
線性穩(wěn)壓器具有以下幾個特點:
線性穩(wěn)壓器能夠提供穩(wěn)定、紋波小的電源電壓,能夠滿足各種電路對電源質(zhì)量的要求。
線性穩(wěn)壓器的輸出電流幾乎不受負載電流的影響,因此穩(wěn)定性高。
線性穩(wěn)壓器具有較低的輸出電阻和噪聲,使得其在一些對信噪比要求較高的應(yīng)用場景下得到廣泛應(yīng)用。
線性穩(wěn)壓器調(diào)節(jié)方便,可靠性高,適用于大多數(shù)功率要求不高的電子電路。
線性穩(wěn)壓器的成本較低,相對于其他電源管理器件來說,具有較高的性價比。
雖然線性穩(wěn)壓器有很多優(yōu)點,但是也存在一些缺點,如功率消耗大、效率低、溫升大等。因此,在一些需要低噪聲、低紋波、高效率、高穩(wěn)定性的場合,可以考慮采用其他類型的電源管理器件。
三、常見的線性穩(wěn)壓器
常見的線性穩(wěn)壓器有78xx系列、79xx系列和LM317。下面對這三種線性穩(wěn)壓器做具體介紹。
1.78xx系列
78xx系列線性穩(wěn)壓器是一類固定輸出電壓的正電壓型穩(wěn)壓器,其中xx代表輸出電壓的大小,如7805輸出電壓為5V。這種線性穩(wěn)壓器很容易使用,因為它只需要加幾個外部元件就可以形成一個完整的穩(wěn)壓器電路。78xx系列線性穩(wěn)壓器是較為常用的線性穩(wěn)壓器之一,常見于各種電子設(shè)備的電源電路中。
2.79xx系列
79xx系列線性穩(wěn)壓器是一類固定輸出電壓的負電壓型穩(wěn)壓器,其中xx代表輸出電壓的大小,如7905輸出電壓為-5V。79xx系列線性穩(wěn)壓器的特點和78xx系列線性穩(wěn)壓器類似,只不過是輸出電壓的極性相反。79xx系列線性穩(wěn)壓器也是在電子電路中經(jīng)常使用的器件之一。
3.LM317
LM317是一種可調(diào)節(jié)輸出電壓的線性穩(wěn)壓器,它能夠提供比78xx系列和79xx系列更大、更廣泛的電壓范圍,而且可以通過調(diào)整外部元件來實現(xiàn)輸出電壓值的調(diào)節(jié)。這種線性穩(wěn)壓器經(jīng)常被用作一個常規(guī)的電子電路中的電源電壓調(diào)節(jié)電路。
作為電子電路中廣泛使用的一種電源管理器件,線性穩(wěn)壓器可以使不穩(wěn)定的直流電源穩(wěn)定,并為各種電子設(shè)備的正常運行提供電源電壓。線性穩(wěn)壓器具有調(diào)整方便、低噪聲、低紋波、低輸出電阻等特點,適用于在大多數(shù)功率要求不高的電子電路中,如電子設(shè)備、家用電器、計算機等等。同時,線性穩(wěn)壓器也存在一些缺點,如功率消耗大、效率低、溫升大等。因此,在選擇使用線性穩(wěn)壓器的時候,需要根據(jù)實際場景選擇正確的型號,以保證其能夠最好地發(fā)揮作用。
審核編輯:湯梓紅
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線性穩(wěn)壓器
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