不同类型的电压调节器，工作原理

在电源中，稳压器起着关键的作用。在讨论a之前电压调整器在设计系统时，我们必须知道电源的作用是什么。例如，在任何工作系统中，如智能手机、手表、电脑或笔记本电脑，电源是owl系统工作的必要部分，因为它为系统内部组件提供一致、可靠和持续的电源。在电子设备中，电源提供稳定的稳压电源，使电路正常工作。电源的来源有两种类型，如从市电出口获得的交流电源和从电池获得的直流电源。因此，本文就不同类型的稳压器及其工作原理进行概述。

什么是电压调整器?

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，电压调节器是首选设备。它产生一个固定的输出电压，在输入电压或负载条件的任何变化下保持恒定。它作为缓冲器保护组件免受损坏。一个电压调整器是一个具有简单前馈设计的装置，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;它们被广泛应用。线性稳压器是最简单的一种稳压器。它有两种类型，结构紧凑，适用于低功耗、低电压系统。让我们讨论一下不同类型的稳压器。

的主要部件用于电压调整器是

• 反馈电路
• 稳定的参考电压
• 通元控制电路

采用上述三种方法，电压调节过程非常简单组件。电压调节器的第一个元件就像一个反馈电路，用来检测直流输出电压的变化。基于参考电压和反馈，可以产生一个控制信号，并驱动Pass元件支付变化。

在这里，pass元素是一种固态半导体器件类似于BJT晶体管，PN-结二极管否则是MOSFET。现在，直流输出电压可以保持大致稳定。

电压调节器的工作

稳压电路是用来产生并保持一个永久的输出电压，即使输入电压或负载条件发生变化。电压调节器从电源得到电压，它可以维持在一个范围内，是很适合的其余2021欧洲杯足球竞猜官方平台电气元件。这些调节器通常用于转换DC/DC电源，AC/AC或AC/DC。

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。稳压器分为两种类型，即线性稳压器和开关稳压器。这些稳压器主要用于调节系统的电压，但是线性稳压器工作效率低，开关稳压器工作效率高。在高效率的开关稳压器中，大部分i/p功率可以不耗散地传输到o/p。

基本上，有两种类型的电压调节器：线性稳压器和开关电压调节器。

• 有两种类型的线性电压稳压器：系列和分流器。
• 开关稳压器有三种类型:升压、降压和逆变稳压器。

线性稳压器

线性调节器充当分压器。在欧姆地区，它使用FET。电压调节器的电阻随负载而变化，导致恒定输出电压。线性电压稳压器是用于调节电源的原始调节器类型。在这种调节器中，有源通道元素的可变导电性如aMosfet.或者BJT负责改变输出电压。

一旦联接负载，任何输入的变化就会在整个晶体管中的电流差中后果，以保持输出是恒定的。为了改变晶体管的电流，它应该在有源否则欧姆区域工作。

在此过程中，这种调节器消散了大量功率，因为​​净电压掉落在晶体管内以散热。通常，这些监管机构分为不同类别。

• 积极的调整
• -可调
• 固定输出
• 跟踪
• 浮动

优势

的线性电压调节器的优点包括以下这些。

• 输出纹波电压低
• 快速响应时间加载或线路变化
• 电磁干扰低，噪声小

缺点

的线性电压调节器的缺点包括以下这些。

• 效率很低
• 需要大空间-需要散热器
• 输入上方的电压不能增加

系列稳压器

串联稳压器使用可变元件与负载串联放置。通过改变该串联元件的电阻，可以改变其上的电压降。负载上的电压保持不变。

所述负载有效地利用所述引出的电流;这是the的主要优点系列电压调节器。即使负载不需要任何电流，串联稳压器也不会绘制全电流。因此，串联调节器比分流电压调节器更有效。

并联稳压器

分流电压调节器工作通过可变电阻提供从电源电压到地的路径。通过分流调节器的电流被分流到负载上，无用地流向地面，因此这种方式的效率通常低于串联调节器。然而，它更简单，有时只由一个电压参考二极管组成，用于损耗电流很小的低功率电路中。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
• 电流源和宿电路
• 误差放大器
• 电压或电流可调线性和开关电源
• 电压监测
• 需要精确参考的模拟和数字电路
• 精密电流限制器

开关电压稳压器

一个开关调节器快速开关一系列装置的开关。开关的占空比设定转移到负载的电荷量。这是由一种类似于线性调节器的反馈机制控制的。开关稳压器是高效的，因为串联元件要么是完全导电的，要么是关闭的，因为它几乎不耗电。与线性稳压器不同，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。

开关稳压器快速开启和关闭以改变输出。它需要一个控制振荡器，并收取存储组件。

在脉冲频率调制的开关稳压器中，恒定占空比和PRM施加的噪声频谱是变化的;要滤掉那些杂音是比较困难的。

开关调节器脉冲宽度调制，恒定频率，不同的占空比，高效且易于过滤噪声。
在开关稳压器中，通过电感器的连续模式电流永远不会降为零。它允许最高的输出功率。它提供了更好的性能。

在开关稳压器中，通过电感的断续模式电流降为零。当输出电流较低时，它能提供更好的性能。

切换拓扑

它有两种类型的拓扑:介质隔离和非隔离。

孤立

它是基于辐射和紧张的环境。孤立变流器又分为两种类型，其中包括以下几种。

• 回程转换器
• 向前转换器

在上面列出的隔离转换器中，在交换模式电源主题中讨论。

非隔离的

这是基于Vout/ Vin的小变化。例子是升压调节器(Boost) -提高输入电压;降压(Buck)—降低输入电压;升压/降压(升压/降压)电压调节器-根据控制器降低或提高或反转输入电压;电荷泵-它提供多次输入，而不使用电感。

再一次，非隔离转换器被分为不同的类型，但重要的是

• 降压式变换器或降压式电压调节器
• 升压变流器或升压稳压器
• 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。它的设计也更加复杂，能够处理更高的功率效率。开关电压调节器可以提供大于或小于输入电压或使输入电压倒转的输出。

缺点切换拓扑的

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

升压开关转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输出电压。输出电压是调节的，只要功率是绘制在电路的输出功率规格之内。驱动led串时，采用升压开关稳压器。

假设无损电路Pin= Pout(输入和输出功率相同)

V_在我_在= V._出我_出,

我_出/我_在=(一维)

由此推断，在这个电路中

• 权力保持不变
• 电压的增加
• 当前的减少
• 等效直流变压器

降压(Buck)电压调节器

它降低了输入电压。

如果输入功率等于输出功率，那么

P_在= P._出;V_在我_在= V._出我_出,

我_出/我_在= V._在/ V_出= 1 / d

降压变换器相当于直流变压器，其匝数比在0-1范围内。

加紧/下台（Boost / Buck）

它也被称为电压逆变器。通过使用这种配置，可以根据要求提高、降低或反相电压。

• 输出电压与输入电压的极性相反。
• 这是通过VL的转发反向偏置二极管在关闭时间内实现，产生电流和对电容器充电，以便在关闭时间内产生电压
• 采用这种类型的开关稳压器，可以达到90%的效率。

交流发电机电压调节器

当发动机运转时，交流发电机产生满足汽车电力需求的电流。2021欧洲杯足球竞猜官方平台它也补充能量，用于启动车辆。交流发电机能够以较低的速度产生更多的电流，而直流发电机曾被大多数车辆使用。交流发电机由两部分组成

定子- 这是一个静止部件，它不会移动。它包含一组在铁芯上缠绕在线圈的电导体。2021欧洲杯足球竞猜官方平台
转子/电枢这是通过以下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)使用励磁机。

电子电压调节器

一个简单的稳压器可以由一个电阻与一个二极管(或一系列二极管)串联而成。由于二极管的V-I曲线呈对数形状，二极管上的电压只会由于所绘电流的变化或输入的变化而发生轻微的变化。当精确的电压控制和效率不是很重要时，这种设计可以很好地工作。

晶体管电压调节器

电子稳压器具有由所述的提供的不稳定电压参考源齐纳二极管，也称为反向击穿电压工作二极管。它保持恒定的直流输出电压。交流纹波电压被阻挡，但滤波器不能被阻挡。电压调节器也有一个额外的短路保护电路，电流限制电路，过压保护，和热关闭。

稳压器基本参数

• 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电压和o/p电流。一般来说，这些参数主要用于确定VR类型拓扑是否与用户的IC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选配
• 静态电流在整个待机模式或轻负载的效率中是显着的，是主要问题。
• 一旦将开关频率作为一个参数，利用开关频率就可以得到一个小系统的解决方案。此外，热阻可能是危险的，以摆脱热量从设备和溶解热量从系统。
• 如果控制器有一个MOSFET，之后所有的导电以及动态损失将在包装内消散，一旦测量调节器的最大温度必须考虑。
• 最重要的参数是反馈电压，因为它决定了较少的o/p电压，IC可以持有。这限制了较少的o/p电压和精度将影响输出电压的调节。

如何选择正确的稳压器?

• 关键参数在选择VIN，VOUT，IOUT，系统优先级等设计器中选择电压调节器的同时播放关键作用。一些额外的关键功能，如启用控制或功率良好指示。
• 当设计者已经描述了这些必需品，然后使用一个参数搜索表来发现满足首选必需品的最佳设备。
• 对于设计人员来说，此表是非常有价值的，因为它提供了多个功能以及可获得的包，以满足设计者要求的必要参数。
• MPS的设备有详细描述所需外部部件的数据表，如何测量它们的值，以获得稳定、高效和高性能的设计。
• 该数据表主要有助于测量输出，反馈电阻，O / P电感等电容等元件的值。
• 此外，你可以使用一些模拟工具，如MPSmart软件/DC /DC设计器等。MPS提供了紧凑的线性、多种高效和开关类型的稳压器，如MP171x系列、HF500-x系列、MPQ4572-AEC1、MP28310、MP20056和MPQ2013-AEC1。

限制/缺点

电压调节器的限制包括以下几点。

• 电压调节器的主要限制之一是由于某些应用中巨大电流的耗散，因此它们效率低下
• 这个集成电路的压降类似于a电阻器电压降。例如稳压器的输入为5V，输出为3V，则两端压降为2V。
• 该稳压器的效率可以限制在3V或5V，这意味着这些稳压器适用于更少的Vin/ Vout差。
• 在任何应用中，考虑调节器的预期功耗是非常重要的，因为当输入电压很高时，功耗将很高，因此由于过热而损坏不同的组件。
• 另一个限制是，与开关类型相比，它们仅仅能够进行buck转换，因为这些稳压器将提供buck和转换。
• 稳压器，如开关类型高度高，但由于与线性型调节器相比，它们具有一些缺点，如成本效益，更复杂，大尺寸，如果没有谨慎地选择其外部部件，则可以产生更多的噪音。

这完全是关于不同类型的电压调节器以及它们的工作原理。我们相信，本文提供的信息有助于您更好地理解这一概念。此外，对于与本文有关的任何查询或实现中的任何帮助2021欧洲杯足球竞猜官方平台电气及电子项目，你可以在下面的评论区找到我们。这里有一个问题给你-我们将在哪里使用交流发电机电压调节器?