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线性稳压电源优势,与高频开关电源有区别吗?

2020-12-07 10:41 公司动态 已读

  电源依据不同原理可分三类:线性稳压电源、开关稳压电源及电荷泵电源。

线性稳压电源优势,与高频开关电源有区别吗?

  一、线性稳压电源

  线性稳压电源有一个共同的特色便是它的功率器件调整管作业在线性区,靠调整管之间的电压降来安稳输出,线性稳压电源是因其内部调整管作业在线性规模而得名。

  该类电源长处是安稳性高,纹波小,可靠性高、外围元件最少、输出噪声最小、静态电流最小,价格也廉价,缺陷是一般认为线性稳压电源的输入电压与输出电压之间的电压差(一般称为压差)大,调整管上的损耗大,功率低。

  但近年来开宣布各种低压差(LDO)的新型线性稳压器IC,一般可达抵达输出100mA电流时,其压差在100mV左右的水平(乃至于到70-80mv的水平),某些小电流的低压差线性稳压器其压差仅几十毫伏。这样,调整管的损耗较小,功率也有较大的进步,因而可延长电池的寿数。

  二、开关稳压电源

  与线性稳压电源不同的一类稳电源便是开关型直流稳压电源,它的电路型式主要有单端反激式,单规矩激式、半桥式、推挽式和全桥式。它和线性电源的底子差异在于它变压器不作业在工频而是作业在几十千赫兹到几兆赫兹。功用管不是作业在饱满及截止区即开关状况;开关电源因而而得名。DC/DC是开关稳压电源中的一种。

  开关电源的长处是功率高(能够到达80~95%)、安稳可靠;缺陷相对于线性电源来说本钱较高、纹波较大(一般≤1%VO(P-P),好的可做到十几mV(P-P)或更小)。

  三、电荷泵电源

  电荷泵有三类:开关式调整器升压泵、无调整电容式电荷泵和可调整电容式电荷泵。三类电荷泵的作业过程均为:首先储存能量,然后以受控方法开释能量,以获得所需的输出电压。开关式调整器升压泵选用电感器来储存能量,而电荷泵选用电容器。

  电容式电荷泵经过开关阵列和振荡器、逻辑电路、比较操控器完成电压提升,选用电容器来储存能量。电荷泵是无须电感的,但需求外部电容器。作业于较高的频率,因而可运用小型陶瓷电容(1μF),使空间占用最小,运用本钱低。电荷泵仅用外部电容即可供给±2倍的输出电压。其损耗主要来自电容器的ESR(等效串联电阻)和内部开关晶体管的RDS(ON)。电荷泵转化器不运用电感,因而其辐射EMI能够忽略。输入端噪声可用一只小型电容滤除。它输出电压是工厂出产精细予置的,调整能力是经过后端片上线性调整器完成的,因而电荷泵在规划时可按需求添加电荷泵的开关级数,以便为后端调整器供给足够的活动空间。电荷泵非常适用于便携式使用产品的规划。从电容式电荷泵内部结构来看,它实际上是一个片上系统。

  在便携式产品中,常常利用低压差线性稳压源(LDO)将5V主电源转化为3.3V,LDO具有低本钱、小尺度、低静态电流及易于完成等特色,但其转化功率很低,在这种使用中功率一般为67%。一种可替代的方案是选用降压型开关稳压器,转化功率典型值可达90%,但需求外接电感,占线路板尺度较大,价格相对较高。另一种解决方案是选用电荷泵,弥补了LDO与开关稳压电源的缺乏,具有低本钱、小尺度、易完成、转化功率高级特色。电荷泵器件占用的空间要小得多。

  它们遭到青睐,除了能够用于不同的使用以外,还有一个直接的原因便是人们认为根据电感的功率源或许带来不行克服的EMI问题。

  四、线性直流稳压器优势

  线性直流稳压器优势是安稳性高,纹波小,可靠性高,易做成多路输出接连可调的电源。缺陷是体积大、较笨重、功率相对较低。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接连可调式几种,从输出指示上可分指针指示型和数字显示式型等。

  五、开关型稳压器长处

  开关型稳压器是直接整流,获得高压直流,由高频震荡器操控开关管的通断的时刻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,开关型稳压电源的长处是功率高,由于开关状况下的晶体管自身消耗的功率很小,能够到达70-80%乃至更高的功率,而且不用降压变压器,其输出变压器由于是作业在高频,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。开关型稳压器能够在较大的电压规模正常作业。

  六、线性直流稳压器与高频开关稳压器的差异

  开关电源是与线性稳压器不同的一类稳压电源,它的电路型式主要有单端反激式、单规矩激式、半桥式、推挽式和全桥式。它和线性电源的底子差异在于电路中的变压器不作业在工频而是作业在几十千赫兹到几兆赫兹。功率管不是作业在线性区,而是饱满及截止区,即作业在开关状况;开关型直流稳压电源也因而而得名。

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