AC/DC连载(4)：平滑后的 DC/DC 转换(稳定化)方式和所谓线性稳压器

由 cathy 提交于周四, 28 三月 2019 - 09:41

平滑后的 DC/DC 转换(稳定化)方式

之前已说明了采用变压器方式的AC/DC转换顺序为AC-低AC-整流/平滑（DC）-[选项：稳定化DC]以及采用开关方式的AC/DC转换顺序为AC-整流/平滑（DC）-稳定化DC（AC-整流/平滑-稳定化DC）进行转换。在本项则是说明各方式中，经由前文的蓝色部分的整流/平滑，所生成得DC电压，转换成稳定化DC电压的方式。

采用开关方式的AC/DC转换，会“将DC转换成AC后，经由整流/平滑，再转换成DC”，但其本身为采用开关方式的DC/DC转换，因此之后将简称为“开关式DC/DC转换”。和开关式DC/DC转换相对的，则是线性DC/DC转换。提到DC/DC，不少人第一直觉想到开关方式的，严格说来，以DC转换成DC来说，其实分成开关式和线性方式两种，接下来将以两者为前提进行说明。

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2019-04/wen_zhang_/100018667-64851-r1.g…; alt=“图 12:变压器方式的 DC/DC 转换部分” ></center><center>图 12:变压器方式的 DC/DC 转换部分</center>
<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2019-04/wen_zhang_/100018667-64852-r2.g…; alt=“图 13:开关方式的 DC/DC 转换部分”></center><center>图 13:开关方式的 DC/DC 转换部分</center>

图12和13是各AC/DC转换方式的电路，但圈起来的部分是将DC电压，转换成想要的DC电压的电路。在实际使用上，如果未利用该电路，转换成稳定且高精度的DC电压，就无法产生电子电路所需要的电源。

关键要点:

・变压器方式必须增加稳定化DC/DC，开关方式附带的控制电路DC输出非常稳定。

所谓线性稳压器

线性稳压器，也称3引脚稳压器，广泛使用的能简单降低DC电压设备。基本上分成输入、输出、GND的3个引脚，并将输出电压事先调整成业界标准电压。之后也陆续开发出利用外置电阻输出可变型或内置ON/OFF功能（关断）等规格，根据功能变更引脚数量。

构造上完全利用线性反馈环路控制，误差放大器监视输出至反馈为止的电压，输入变动或输出负载变动时，调整输出电压保持稳定。不必开关，不会出现开关所引起的噪声和纹波。

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2019-04/wen_zhang_/100018667-64585-w1.j…; alt=“图 14:标准的线性稳稳压器”></center><center>图 14:标准的线性稳稳压器</center>
<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2019-04/wen_zhang_/100018667-64586-w2.g…; alt=“图 15:线性稳压器的损耗”></center><center>图 15:线性稳压器的损耗</center>

使用方法非常简单，但使用时仍必须考虑损耗＝热。如图15所示，线性稳压器是指输入和输出间的电压差和流至输入的电流的积为损耗功率，而损耗功率会转换成热。在未加装散热板下，最多只能承受到2W左右。当然，损耗大代表着效率差。

考虑加装AC/DC转换器时，线性稳压器IC的输入，无法承受直接整流100VAC的140V电压，在采用开关方式的AC/DC转换中，替换DC/DC部分的无法使用的线性稳压器IC。虽然可以利用高耐压晶体管等，不直接连线性稳压器，但从140V的DC电压，降至例如12V的电压时，考虑到热处理，事实上并无其他选择。此外，也必须考虑如何设计电路，以及包含散热器在内时所需要的空间。

根据上述理由，利用线性稳压器转换DC/DC（降压稳定化）时，一般会采用变压器的方式。若能将使用变压器的变压（降压）调整理最佳状态，线性稳压器的输入、输出落差不要太大的话，效率就不会变得那么差，且能在允许的发热范围内使用。

此外，线性稳压器具备纹波抑制功能，也可以抑制平滑后的DC中残存的纹波。在不能有噪声的应用装置上，能加装线性稳压器解决噪声问题。

关键要点:

・一般会采用变压器方式，但容许损耗最多只有2W左右，效率也令人担忧不已。

・不会产生开关噪声，因此能利用在对噪声较为敏感的应用上。

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