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线性稳压器与开关稳压器的对比分析

发布时间:2014-09-18 08:49:01  来源:欧阳华斯


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。


2.线性稳压器和开关稳压器的本质区别


开关稳压器是与线性稳压器是不同的一类稳压电源,它的电路型式主要有单端反激式、单端正激式、半桥式、推挽式和全桥式。它和线性电源的根本区别在于电路中的变压器不工作在工频而是工作在几十千赫兹到几兆赫兹。功率管不是工作在线性区,而是饱和及截止区,即工作在开关状态;开关型直流稳压电源也因此而得名。


三、线性稳压器和开关稳压器的日常维护


不管是线性稳压器亦或是开关稳压器,它们的日常维护都要从以下几个方面着手:


1.经常观察稳压器的冷却风扇和传动机构是否运行正常,查看输入电压和负载是否超过额定范围,发现异常应及时处理。


2.每一个月对稳压器进行一次维护:


1)仔细清扫各部件,特别是碳刷,接触线圈的裸露部分,去除污垢;


2)检查稳压器内部各部件和线头是否有松动现象,对于有连接不牢或接触不良的,应及时处理;


3)及时更换磨损或损坏的碳刷,发现有故障或损坏的元件及时维修或更换。


以上就是今天为大家分享的有关线性稳压器和开关稳压器的有关知识,希望能给大家以后带来参考。


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