线性稳压器入门教程

上一篇文章中 我们使用变压器和桥式整流器将 220 伏的家用市电转换成了 16 伏左右的直流电,但这个直流电有个问题,接上负载后电压会下降,并且抖动得厉害。我们可以使用稳压器(Voltage Regulator)来解决这个问题。

什么是稳压器

稳压器(Voltage Regulator)是指一种可以在电源电压或负载电流变化时提供稳定的输出电压的设备。

稳压器主要分为两种:线性稳压器和开关稳压器。用这两种稳压器制作的电源分别称为线性稳压电源和开关稳压电源。

本文主要讨论线性稳压器。线性稳压器又称为三端稳压器。

稳压器稳定电压

从上面的波形图中可以看出,稳压器 L7809CV 将抖动的 14 伏输入电压变为了稳定的 9 伏电压。


上图中稳压器将 12 伏电池电压变为 5 伏的电压。在使用过程中,随着电池放电,电池输出电压会从充满电时的 13.7 伏,慢慢下降到完全放电的 11 伏左右。有了 5 伏稳压器的帮助,无论输入电压如何变化,这个 5 伏稳压器将确保输出端维持恒定的 5 伏电压。

稳压器是一种很靠谱的器件,即使是很差劲的线性稳压器也能提供精确到百分之五以内的输出。

新式的稳压器具有热关断功能,确保不会烧掉稳压器。

一些稳压器有热关断功能

大多数稳压器以一个或几个字母开头,然后是“78”,然后是两位数字表示输出电压。有各种输出的型号。像下图中的 L7805CV,“05” 表示输出电压是 5 伏。

稳压器的样子


如何使用线性稳压器


如何使用稳压器

稳压器使用起来很简单,只需要三个电容就行了,一个 10uF 电容在输入端,一个 10uF 和 100nF 独石电容在输出端。电容的容量不一定非要如此,大一点小一点没关系。我们输入 9 伏电压,可以看到有输出电压位 5 伏。

缺点

线性稳压器的优点是简单易用,输出电压纹波小。但线性稳压器也具有如下缺点:

1. 效率低

2. 有压降

线性稳压器在使用过程中会发热,其因发热而浪费的功率可用如下公式计算:

线性稳压器的热散耗功率

因此,如果使用 16 伏非稳压电源作为输入,使用 5 伏的稳压器并输出 300 毫安电流,它将产生 3.3 瓦的热量。这个热散耗功率是不小的,会导致稳压器很热。

热散耗可达 3.3 瓦


线性稳压器效率计算公式:

线性稳压器效率计算公式

从公式中看出,应该尽量避免给线性稳压器输入高电压(相对于输出电压),因为输入电压越高,效率越低。

压降电压(Dropout Voltage)

压降电压

线性稳压器的压降电压(Dropout Voltage) 与维持稳压器稳定输出的最小输入电压有关。大多数情况下,输入电压必须至少比稳压器的输出电压高一两伏。也就是说,对于一个典型的 5 伏线性稳压器,你可能需要至少 7 伏的输入。

压降电压动图

上面的动图中,我们看到,输入电压从 20 伏一路降低到 7 伏,但是输出电压没有变化。低于 7 伏后,如果电压继续下降,输出电压也开始下降了,5 伏稳压器已经失效了。

每种器件的压降电压可能会有所不同,确切的压降电压(Dropout Voltage) 会在具体器件的手册中给出。

有一种低压差(Low Dropout Voltage)线性稳压器,也就是 LDO ,它的压降很小。例如这款 LM2940 低压差稳压器,它的压降电压为 0.4 伏。

低压差稳压器的压降很小

低压差稳压器(LDO)一般比标准的线性稳压器稍微贵一些,但是当你的输入电压和输出电压非常接近时,它们就派上用场了。比如,如果你想用电池为设备供电,你得仔细考虑电池电压会降到多低。

总体来说,稳压器是一种简单易用的器件,输入电压、输出电压、再加几个电容就搞定了 。

稳压器使用简
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 216,402评论 6 499
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,377评论 3 392
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 162,483评论 0 353
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,165评论 1 292
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,176评论 6 388
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,146评论 1 297
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,032评论 3 417
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,896评论 0 274
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,311评论 1 310
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,536评论 2 332
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,696评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,413评论 5 343
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,008评论 3 325
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,659评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,815评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,698评论 2 368
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,592评论 2 353

推荐阅读更多精彩内容

  • 我是黑夜里大雨纷飞的人啊 1 “又到一年六月,有人笑有人哭,有人欢乐有人忧愁,有人惊喜有人失落,有的觉得收获满满有...
    陌忘宇阅读 8,535评论 28 53
  • 人工智能是什么?什么是人工智能?人工智能是未来发展的必然趋势吗?以后人工智能技术真的能达到电影里机器人的智能水平吗...
    ZLLZ阅读 3,776评论 0 5
  • 上周六在压力下实在需要释放,去西塘躲了两天,真是好地方,很优雅的江南古镇,而且与周庄比开发不算过度。 我们是周五半...
    聚塔阅读 803评论 2 2
  • 首先介绍下自己的背景: 我11年左右入市到现在,也差不多有4年时间,看过一些关于股票投资的书籍,对于巴菲特等股神的...
    瞎投资阅读 5,722评论 3 8