线性稳压器与开关稳压器简介

有关稳压器的知识，稳压器分为多种类型，其中线性稳压器和开关稳压器是比较常见的产品类型，线性稳压器是最简单的并联稳压器，而开关稳压器设计具有降压，升压或降压-升压拓扑功能，下面具体来了解下。

一、线性稳压器

线性稳压器中最简单的是并联稳压器，该稳压器电路使用齐纳二极管在负载的低端和输出的高端之间提供反馈，提供稳定的功率输出。

虽然在稳压器的高端使用了双极型晶体管或MOSFET来提供稳定的输出，但串联稳压器是这种情况的变体。晶体管的基极/栅极在反馈环路中连接至齐纳二极管，然后将基极/栅极电流调制为稳定值。

三种常见的线性电压电路图：（左）并联，（中心）系列和（右）LDO

二、开关稳压器

开关稳压器设计具有降压，升压或降压-升压拓扑。这些电路的共同主题是使用开关晶体管将输出电压和电流调节到特定水平。这需要为晶体管提供PWM信号以调制输出电流。

开关稳压器和复杂的线性稳压器通常将反馈回路作为调节策略的一部分。对于LDO，反馈环路由一个硅带隙基准电压源和一个运算放大器（在LDO电路图中称为误差放大器）组成。对于开关稳压器，反馈环路和控制策略可以像控制PWM信号的ADC和MCU一样简单，或者针对更高功率应用的可编程感应放大器一样简单。

在稳压器电路中，反馈不仅提供增益以达到所需的输出功率，如果输出电压和电流开始偏离期望值，还应控制调节器。大功率开关稳压器的常见策略是使用感测放大器和ADC来量化输出电压。然后，可以将其与已编程的MCU配合使用，以调节PWM信号的占空比，从而调制开关FET。

在模拟中，除非使用有源组件，否则通常不需要直接检查反馈回路中发生的情况。此处的关键是检查通过反馈回路的电压/电流是否不超过组件规格。电流检测放大器（在开关稳压器中）或误差放大器（在LDO中）之类的组件将具有绝对最大额定值，无法超过。您应该将这些额定值与反馈环路中的仿真电压/电流进行比较，并在设计中应用适当的安全裕度。

进行这些比较，如同使用直流扫描一样，并检查输入电压何时在稳压器电路的组件上施加了不可接受的负载。如果没有达到要使用的最大DC电压的绝对最大值，则选择的组件在运行期间可能很安全。

对于将要使用交流电源运行的更复杂的功率传输和调节系统，可能需要功率因数校正（PFC）电路，尤其在使用开关调节器时。该附加电路放置在整流器之后，以平滑来自输入的升压交流电。如果流入开关调节器级的电流具有不可接受的高总谐波失真（THD），则根据IEC 61000-3标准，需要在输入上使用PFC电路。