不同类型的电压调节器与工作原理

在电源中，稳压器起着关键作用。在讨论a之前电压调整器，我们必须知道电源在设计系统时的作用是什么？例如，在智能手机，手表，计算机或笔记本电脑等任何工作系统中，电源是工作猫头鹰系统的重要组成部分，因为它为系统的内部部件提供了一致，可靠和连续的供应。在电子设备中，电源提供稳定的电源，以正确处理电路。电源来源是两种类型，如交流电源，从电源出口和从电池中获得的直流电源。因此，本文讨论了不同类型的电压调节器及其工作概述。

什么是电压调节器?

电压调节器是用来调节电压水平的。当需要稳定可靠的电压时，稳压器是首选设备。它产生一个固定的输出电压，保持不变的任何变化的输入电压或负载条件。它起到缓冲作用，保护组件免受损坏。一个电压调整器是一个设备与一个简单的前馈设计，它使用负反馈控制回路。

稳压器主要有两种类型:线性稳压器和开关稳压器;它们有更广泛的应用。线性电压调节器是最简单的一种电压调节器。它有两种类型，结构紧凑，用于低功耗、低电压系统。让我们讨论不同类型的电压调节器。

这电压调节器中使用的主要组件是

• 反馈电路
• 稳定的参考电压
• 通过元件控制电路

采用以上三种方法，电压调节过程非常简单组件．电压调节器的第一组件如反馈电路用于检测DC电压输出内的变化。基于参考电压以及反馈，可以生成控制信号并驱动传递元素以偿还更改。

在这里，传递元件是一种固态半导体器件类似于BJT晶体管，pn结二极管，否则为MOSFET。现在，直流输出电压可以保持近似稳定。

电压调节器的工作

稳压电路用于产生和保持永久性输出电压，即使输入电压和负载条件发生变化。电压调节器从电源获得电压，它可以保持在一个范围内，很适合于其余电器元件．最常见的这些调节器用于转换DC / DC电源，否则AC / DC。

电压稳压器的类型及其工作原理

这些监管机构可以通过集成电路或分立元件电路。电压调节器分为线性电压调节器和开关电压调节器两种类型。这些稳压器主要用于调节系统的电压，然而，线性稳压器的工作效率较低，而开关稳压器的工作效率较高。在高效率的开关稳压器中，大部分的i/p功率可以传输到o/p而不损耗。

基本上，有两种类型的电压调节器:线性电压调节器和开关电压调节器。

• 有两种类型的线性电压调节器:串联和分流。
• 有三种类型的开关电压调节器:上升，下降，和逆变电压调节器。

线性稳压器

线性稳压器充当电压分压器。在欧姆区，它使用FET。电压调节器的电阻随着负载的变化而变化，从而产生恒定的输出电压。线性电压稳压器是用于调节电源的原始类型的稳压器。在这种调节器中，有源通元件的可变电导率如a场效应晶体管或BJT负责改变输出电压。

一旦一个负载是相关的，任何输入负载的变化将导致一个不同的电流贯穿晶体管，以保持输出是恒定的。要改变晶体管的电流，它应该工作在有源的欧姆区。

在整个过程中，这种稳压器耗散了大量的功率，因为晶体管内的净电压下降，像热量一样耗散。一般来说，这些监管机构被分为不同的类别。

• 积极可调
• 负调节
• 固定输出
• 跟踪
• 浮动

优势

这线性电压调节器的优点包括以下。

• 输出纹波电压低
• 加载或线路更改的快速响应时间
• 电磁干扰小，噪声小

缺点

这线性电压调节器的缺点包括以下。

• 效率很低
• 需要大的空间-需要散热器
• 高于输入端的电压不能增加

系列电压稳压器

串联电压稳压器使用与负载串联串联的可变元素。通过改变该系列元件的电阻，可以改变其横跨它的电压。并且，负载上的电压保持恒定。

所引出的电流量被负载有效地利用;这是主要的优点系列稳压器．即使当负载不需要任何电流时，系列调节器也不吸满电流。因此，串联稳压器比并联稳压器的效率要高得多。

并联稳压器

分流电压调节器工作通过提供一条从电源电压通过可变电阻到地的路径。通过分流调节器的电流已经偏离负载，毫无用处地流向地面，使得这种形式通常比串联调节器效率低。然而，它更简单，有时只包含一个电压参考二极管，并用于非常低功耗的电路，其中浪费的电流太小，不值得关注。这种形式在电压参考电路中很常见。分流调节器通常只能吸收(吸收)电流。

分流稳压器的应用

分流稳压器用于:

• 低输出电压开关电源
• 电流源和汇聚电路
• 误差放大器
• 可调节电压或电流线性和切换电力供应
• 电压监测
• 要求精度参考的模拟和数字电路
• 精密电流限值器

开关稳压器

开关调节器能快速地将串联器件接通和断开。开关的占空比决定了转移到负载上的电荷量。这是由一个类似于线性调节器的反馈机制控制。开关稳压器是有效的，因为串联元件要么完全导电，要么关闭，因为它几乎不耗电。开关稳压器能够产生高于输入电压或极性相反的输出电压，不像线性稳压器。

开关电压调整器快速开关，以改变输出。它需要一个控制振荡器，还需要给存储组件充电。

在具有脉冲速率调制变化频率的开关调节器中，PRM施加的恒定循环和噪声谱不同;更难以过滤噪音。

一种具有脉冲宽度调制恒频、变占空比、高效、易滤除噪声。
在开关稳压器中，通过电感的连续模式电流永不降至零。它允许最高的输出功率。它有更好的性能。

在开关稳压器中，通过电感的断续模式电流降至零。当输出电流较低时，具有较好的性能。

切换拓扑

它有两种类型的拓扑结构:介质隔离和非隔离。

孤立的

它基于辐射和强烈的环境。同样，隔离的转换器分为两种类型，包括以下内容。

• 回程转换器
• 前转换器

在以上列出的隔离变换器中都讨论了开关电源的话题。

非隔离的

它基于VOUT / VIN的小变化。示例是升压电压调节器（升压） - 提高输入电压;下台（降压） - 降低输入电压;上升/下台（升压/降压）电压稳压器 - 根据控制器降低或升高或升降输入电压;电荷泵 - 它提供输入的倍数，而无需使用电感。

再次，非隔离转换器分为不同的类型，但重要的是

• 降压转换器或降压电压稳压器
• 升压变换器或升压稳压器
• 降压或升压变换器

交换拓扑的优点

开关电源的主要优点是效率，尺寸和重量。它也是一种更复杂的设计，能够处理更高的功率效率。开关电压调节器可以提供输出，其大于或小于或倒置输入电压。

缺点切换拓扑的

• 更高的输出纹波电压
• 较慢的瞬态恢复时间
• EMI产生非常嘈杂的输出
• 非常昂贵的

升压开关变换器也称为升压开关稳压器，通过提高输入电压提供更高的电压输出。只要输出功率在电路输出功率规格内，输出电压就被调节。led串驱动采用步进开关稳压器。

假设无损电路引脚= POUT（输入和输出功率相同）

V_在一世_在= V_出一世_出那

一世_出/我_在=(一维)

由此推断，在这个电路中

• 权力保持不变
• 电压增加
• 当前的减少
• 相当于直流变压器

Step Down (Buck) Voltage Regulator

它降低了输入电压。

如果输入功率等于输出功率，则

P._在= P_出；V_在一世_在= V_出一世_出那

一世_出/我_在= V_在/ V._出= 1 / D

步骤下转换器等同于DC变压器，其中匝数比在0-1的范围内。

上升/下降(升压/降压)

它也称为电压逆变器。通过使用这种配置，可以根据要求提高、降低或颠倒电压。

• 输出电压是输入的相反极性。
• 这是通过VL正向偏置反向偏置二极管在关闭时间，产生电流和充电电容的电压生产在关闭时间
• 使用这种开关稳压器，可以达到90%的效率。

交流发电机电压调节器

当发动机运行时，交流发电机产生的电流满足车辆的电力需求。它还补充了用于启动车辆的能量。交流发电机有能力在较低的速度下产生更多的电流，比直流发电机曾经使用的大多数车辆。交流发电机由两部分组成

定子-这是一个静止的分量，它不移动。它包含一组绕在铁芯上的线圈的导体。
转子/电枢-这是通过下列三种方式中的任何一种产生旋转磁场的运动部件:(i)感应(ii)永磁体(iii)使用激振器。

电子电压调节器

简单的电压调节器可以由一个电阻和一个二极管(或多个二极管)串联而成。由于二极管V-I曲线的对数形状，二极管两端的电压仅因所绘制电流的变化或输入的变化而略有变化。当精确的电压控制和效率不重要时，这种设计可以很好地工作。

晶体管电压调节器

电子电压调节器有一个稳定的电压参考源，由齐纳二极管，又称反向击穿电压操作二极管。它保持直流输出电压恒定。交流纹波电压被阻断，但滤波器不能被阻断。电压调节器还有一个额外的电路用于短路保护、限流电路、过电压保护和热关闭。

电压调节器的基本参数

• 操作稳压器时需要考虑的基本参数主要包括i/p电压，o/p电压以及o/p电流。一般来说，这些参数主要用于确定虚拟现实类型拓扑结构与用户的IC匹配良好匹配。
• 该稳压器的其他参数有开关频率、静态电流;反馈电压热阻可根据需要设计
• 一旦在待机模式或轻负荷下的效率成为主要问题，静止电流就非常重要。
• 将切换频率视为参数后，利用开关频率可能导致小系统的解决方案。而且，热阻可能是危险的，以摆脱来自器件的热量以及从系统中溶解热量。
• 如果控制器具有MOSFET，之后所有导电和动态损失将在包装内消散，必须考虑一旦测量调节器的最高温度。
• 最重要的参数是反馈电压，因为它决定了IC可以保持的较小的o/p电压。这就限制了o/p电压的降低，影响输出电压的调节精度。

如何选择正确的电压调节器？

• 设计人员在选择稳压器时，Vin、Vout、Iout、系统优先级等关键参数起着关键作用。一些额外的关键功能，如启用控制或电源良好的指示。
• 当设计师描述了这些必需品，然后使用一个参数搜索表来发现最好的设备来满足首选的必需品。
• 对于设计人员来说，这个表是非常有价值的，因为它提供了几个功能，以及可获得的软件包，以满足设计人员的要求的必要参数。
• MPS的设备可提供其数据表，这些表格描述了所需的外部部件，如何测量其值以获得高性能的稳定，高效的设计。
• 该数据表主要用于测量输出电容、反馈电阻、o/p电感等元件的值。
• 此外，您还可以利用MPSMart软件/ DC / DC设计器等一些仿真工具等.MPS提供不同的电压稳压器，具有紧凑的线性，各种高效和切换类型，如MP171X系列，HF500-X系列，MPQ4572-AEC1，MP28310，MP20056和MPQ2013-AEC1。

限制/缺点

电压稳压器的局限性包括以下方面。

• 电压调节器的主要限制之一是，在某些应用中，由于大电流的耗散，其效率低下
• 这种集成电路的电压降类似于a电阻器电压降。例如，当稳压器的输入为5V，输出为3V时，两个端子之间的压降为2V。
• 调节器的效率可限制在3V或5V，这意味着这些调节器适用于较少的VIN / VOUT差异。
• 在任何应用中，考虑调节器的预期功耗是非常重要的，因为当输入电压高时，功耗就会高，从而可能会损坏不同的组件，因为过热。
• 另一个限制是，与切换类型相比，它们简单地能够降压转换，因为这些调节器将提供降压和转换。
• 开关型稳压器效率高，但与线性型稳压器相比，它们有一些缺点，如成本效益，更复杂，尺寸大，如果不谨慎选择外部组件，会产生更多噪音。

这都是关于不同类型的电压调节器及其工作原理。我们相信本文提供的信息有助于您更好地理解这个概念。此外，关于本文的任何查询或实现中的任何帮助电气和电子产品项目bob体育棋牌bob足球体育app，你可以在下面的评论区评论我们。这里有一个问题，我们将在哪里使用交流发电机电压调节器?