浅析稳压器的性能

　　稳压器，顾名思义，是一种稳定输出电压的装置。所有调节器都使用相同的技术来实现稳定的输出电压。输出电压由连接到误差放大器反相输入端的电阻分压器采样，误差放大器的非反相输入端连接到参考电压Vref。基准电压由集成电路内部的带隙基准产生。误差放大器总是试图迫使两端的输入相等。因此，它提供负载电流以确保稳定的输出电压。

　　根据调节管的工作状态，我们通常将稳压电源分为线性稳压电源和开关稳压电源两类。此外，还有一个使用稳压器的小型电源。

　　LDO(低压差)调节器

　　LDO是一个线性调节器(稳压器/稳定器)。线性稳压器使用在其线性区域工作的晶体管或场效应晶体管，从施加的输入电压中减去多余的电压，以产生稳定的输出电压。所谓压降，是指调节器要求输入电压和输出电压之间的小差值，以保持输出电压在其额定值上下100毫伏范围内。输出电压为正的LDO(低压差)稳压器通常使用功率晶体管(也称为传输器件)作为PNP。这个晶体管允许饱和，所以稳压器可以有很低的压降，一般在200mV左右；相比之下，使用NPN复合功率晶体管的传统线性调节器的压降约为2V。负输出LDO采用NPN作为其传动装置，其运行方式类似于正输出LDO的PNP装置。较新的开发使用CMOS功率晶体管，可以提供低的压降。使用CMOS，稳压器唯一的压降是由电源设备负载电流的导通电阻引起的。如果负载很小，这种方法产生的压降只有几十毫伏。

　　开关式

　　使用输出级的开关调节器重复地切换“开”和“关”状态，以产生输出电压和储能元件(电容器和电感器)。它的调整是通过根据输出电压的反馈样本调整开关时序来实现的。在固定频率调节器中，通过调节开关电压的脉冲宽度来调节开关定时。这叫PWM控制。在门控振荡器或脉冲模式调节器中，开关脉冲的宽度和频率保持恒定，但输出开关的开或关由反馈控制。根据开关和储能元件的布置，产生的输出电压可以大于或小于输入电压，一个稳压器可以产生多个输出电压。在大多数情况下，在相同的输入电压和输出电压要求下，脉冲(降压)开关调节器比线性调节器在开关电源中更有效。

　　线性调节器与开关调节器的比较

　　线性稳压器的优点:输出纹波电压简单，线路和负载电压稳定性好；快速响应负载和线路的变化；低电磁干扰。

　　缺点:效率低；如果需要冷却设备，需要很大的空间

　　开关稳压器的优点:可以处理更高的功率密度；高效率(降低冷却的源功率需求)；拓扑结果可用于提供单个或多个输出电压，这些输出电压大于或小于产生的输出电压。

　　缺点:瞬间恢复时间慢；输出纹波电压高；产生电磁干扰

　　开关电容转换器

　　典型的开关电容转换器包括四个大的金属氧化物半导体开关，其开关序列是典型的开关，将输入电源电压加倍或减半。能量传输和储存由外部电容器提供。在开关周期的第1部分，输入电压被施加到电容器(C1)。在开关周期的第二部分，电荷从C1转移到第二电容器C2。

　　开关电容变换器传统的结构是逆变器，其中C2有一个正接地端，它的负端是传输的