线性稳压电源的工作原理

线性电源是先降低流过变压器的交流电压的幅值线性稳压器原理，然后再通过整流电路进行整流以获得脉冲直流功率，然后进行滤波以获得纹波电压小的直流电压. 为了获得高精度的直流电压，必须通过调节器电路使其稳定. 本文将详细介绍线性稳压电源的工作原理.

根据调节管的工作状态，经常将稳压电源分为两类: 线性稳压电源和开关稳压电源. 另外，使用稳压器的电源很小. 这里所说的线性稳压电源是指稳压器工作性状态的直流稳压电源. 调节管以线性状态工作，这可以理解为: RW（请参阅下面的分析）是连续可变的，即是线性的. 但是在开关电源中，则有所不同. 开关管（在开关电源中，通常称调节管为开关管）在导通和截止两种状态下工作: 导通电阻很小；断开阻力很大. 在切换状态下工作的电子管显然不是线性的.

线性稳压电源是一种较早使用的直流稳压电源. 线性稳压直流电源的特点是: 输出电压低于输入电压；响应速度快，输出纹波小；工作产生的噪音低；效率低（现在经常看到的LDO是解决效率问题）；高热量产生（特别是大功率电源）会间接给系统增加热噪声.

工作原理: 我们首先用下图来说明线性稳压电源调节电压的原理. 如下图所示，可变电阻RW和负载电阻RL构成分压电路，

输出电压为: Uo = Ui×RL /（RW + RL），

因此，通过调整RW的大小，您可以更改输出电压的大小. 请注意，在此公式中，如果仅查看可调电阻器RW的值，则Uo的输出不是线性的，但是如果同时查看RW和RL，则它是线性的. 还要注意，我们的图形未将RW的前端向左绘制，而是向右绘制. 尽管这与公式没有任何区别，但在右侧显示，它仅反映了“采样”和“反馈”的概念（实际的电源），其中大多数工作在采样和反馈模式下. 方法很少使用，甚至只是使用，它只是辅助方法.

让我们继续: 如果我们使用三极管或场效应晶体管代替图中的可变电阻，并通过检测输出电压的大小来控制“压敏电阻”的大小，以保持输出电压恒定，这样，我们达到了稳压的目的. 该三极管或场效应管用于调节电压输出，因此称为调节管.

如图1所示，由于稳压器串联在电源和负载之间，因此称为串联型稳压电源. 相应地，存在并联式稳压电源，其用于与调节管和负载并联调节输出电压. 典型的参考稳压器TL431是并联型稳压器. 所谓的并联意味着，与图2中的调节器管一样，分流器用于确保衰减放大器发射极电压的“稳定性”. 也许这个数字不允许您一次看到它是“平行的”，但是如果仔细观察，它的确是正确的. 但是，每个人也应注意这一点: 此处的稳压管使用其非线性区域工作，因此，如果将其视为电源，它也是非线性电源. 为了使每个人都更容易理解，我们将回顾合适的图片，直到我们清楚地了解它为止.

由于调节管等效于电阻，电流在流经电阻时会发热，因此工作性状态的调节管通常会产生大量热量，导致效率低下. 这是线性稳压电源的最重要缺点之一. 要更详细地了解线性稳压电源，请参考模拟电子电路教科书. 在这里，我们主要是帮助您整理这些概念以及它们之间的关系.

图1

一般而言，线性稳压电源由几个基本部分组成线性稳压器原理，例如调节管，参考电压，采样电路，误差放大电路等. 它还可能包括某些部分，例如保护电路，启动电路等. 下图是线性稳定电源（原理图，省略了诸如滤波电容器之类的组件）的相对简单. 采样电阻对输出电压进行采样，并将其与参考电压进行比较. 比较结果由误差放大器电路放大并控制调节管. 导电程度可保持输出电压稳定.

图2

常用的线性串联电源芯片有: 78XX系列（正电压型），79XX系列（负电压型）（在实际产品中，XX用数字表示，XX是什么，输出电压是什么）. 例7805，输出电压为5V）； LM317（正电压可调型），LM337（负电压可调型）; 1117（低压差型，有很多型号，用尾数表示电压值. 例如1117-3.3是3.3V，1117-ADJ是可调型）.

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