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线性稳压器与开关稳压器的对比分析

导读: 线性稳压器和开关稳压器是不同的两个概念,那他们之间到底有什么区别呢?下面笔者将仔细对比分析,希望能给大家带来参考。

  一、线性稳压器和开关稳压器的不同概念

  1.什么是线性稳压器?

  线性稳压器使用在其线性区域内运行的晶体管或 FET,从应用的输入电压中减去超额的电压,产生经过调节的输出电压。所谓压降电压,是指稳压器将输出电压维持在其额定值上下 100mV 之内所需的输入电压与输出电压差额的最小值。正输出电压的 LDO(低压降)稳压器通常使用功率晶体管(也称为传递设备)作为 PNP.这种晶体管允许饱和,所以稳压器可以有一个非常低的压降电压,通常为 200mV 左右;与之相比,使用 NPN 复合电源晶体管的传统线性稳压器的压降为 2V 左右。负输出 LDO 使用 NPN 作为它的传递设备,其运行模式与正输出 LDO 的 PNP设备类似。

  2.什么是开关稳压器?

  开关稳压器使用输出级,重复切换“开”和“关”状态,与能量存贮部件(电容器和感应器)一起产 生输出电压。它的调整是通过根据输出电压的反馈样本来调整切换定时来实现的。在固定频率的稳压器中,通过调节开关电压的脉冲宽度来调节切换定时这就是所谓的 PWM 控制。在门控振荡器或脉冲模式稳压器中,开关脉冲的宽度和频率保持恒定,但是,输出开关的“开”或“关”由反馈控制。 根据开关和能量存贮部件的排列,产生的输出电压可以大于或小于输入电压,并且可以用一个稳压器产生多个输出电压。在大多数情况下,在同样的输入电压和输出电压要求下,脉冲(降压)开关稳压器比线性稳压器转换电源的效率更高。

  二、线性稳压器与开关稳压器的优劣势

  1.线性稳压器与开关稳压器的主要优劣势特点如下表所示:

线性稳压器与开关稳压器的对比分析

  线性直流稳压器优点是稳定性高,纹波小,可靠性高,易做成多路输出连续可调的电源。缺点是体积大、较笨重、效率相对较低。这类稳压电源又有很多种,从输出性质可分为稳压电源、稳流电源和集稳压、稳流于一身的稳压稳流(双稳)电源。从输出值来看可分固定输出电源、波段开关调整式和电位器连续可调式几种,从输出指示上可分指针指示型和数字显示式型等。

  开关型稳压器是直接整流,获得高压直流,由高频震荡器控制开关管的通断的时间比例来调整输出电压。开关型电源电路分为串联型和并联型两种,开关型稳压电源的优点是效率高,因为开关状态下的晶体管自身消耗的功率很小,可以达到70-80%甚至更高的效率,而且不用降压变压器,其输出变压器由于是工作在高频,其体积远小于50赫的工频变压器。所以开关型电源的电路小巧轻便。开关型稳压器可以在较大的电压范围正常工作。

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