我們在開發(fā)電子產(chǎn)品的時候，電路經(jīng)常會用到穩(wěn)壓器。簡單來講，穩(wěn)壓器是將電壓轉(zhuǎn)換為較低(或較高)電平的組件。比如想做一個便攜式USB充電器，如果你想使用9V電池，但電路中需要5V，你就可以使用一個穩(wěn)壓器，將9V作為輸入并穩(wěn)定的輸出5V電壓。

穩(wěn)壓器是一種用于穩(wěn)定電壓的設(shè)備，它的工作原理相對簡單。當(dāng)輸入的電壓波動超過穩(wěn)壓器設(shè)定的范圍時，穩(wěn)壓器內(nèi)部的電子元件會調(diào)整輸出端的電壓，使其保持在設(shè)定范圍內(nèi)。

穩(wěn)壓器是一種用于調(diào)節(jié)電壓的電路。穩(wěn)壓電壓是平滑的電壓供應(yīng)，沒有任何噪音或干擾。穩(wěn)壓器的輸出與負(fù)載電流、溫度和交流線路變化無關(guān)。幾乎所有電子產(chǎn)品或家用電器(如電視、冰箱、電腦等)中都有穩(wěn)壓器，以穩(wěn)定電源電壓。

基本上，穩(wěn)壓器可最大限度地減少電壓變化以保護(hù)設(shè)備。在配電系統(tǒng)中，電壓調(diào)節(jié)器位于饋線或變電站。該線路使用的穩(wěn)壓器有兩種，一種是步進(jìn)穩(wěn)壓器，其中開關(guān)調(diào)節(jié)電流供應(yīng)。另一種是感應(yīng)調(diào)節(jié)器，它是一種類似于感應(yīng)電動機(jī)的交流電機(jī)，作為二次電源提供電力，最大限度地減少電壓變化并提供穩(wěn)定的輸出。

我們在開發(fā)電子產(chǎn)品的時候，電路經(jīng)常會用到穩(wěn)壓器。簡單來講，穩(wěn)壓器是將電壓轉(zhuǎn)換為較低(或較高)電平的組件。比如想做一個便攜式USB充電器，如果你想使用9V電池，但電路中需要5V，你就可以使用一個穩(wěn)壓器，將9V作為輸入并穩(wěn)定的輸出5V電壓。

再舉個例子，如果正在構(gòu)建的電路需要不同的電壓電平。假設(shè)你的電路帶有需要5V的單片機(jī)和需要12V的電機(jī)。你可以只使用一個12V電源并添加一個為單片機(jī)提供5V電壓的穩(wěn)壓器就可以。

一、如何連接穩(wěn)壓器?

通常，需要一些額外的組件連接到電壓調(diào)節(jié)元件，以使輸出更加穩(wěn)定，一般需要至少一兩個電容器。但這取決于電路需求，在規(guī)格書中就能找到有關(guān)如何連接特定電壓調(diào)節(jié)元件的信息。

例如，電壓調(diào)節(jié)器7805便是一種常見的電壓調(diào)節(jié)元件，它可以提供5V輸出。從7805規(guī)格書中，可以找到需要兩個電容器的示例電路：

*具有5V輸出的電壓調(diào)節(jié)器

二、穩(wěn)壓器的類型

有兩種常見類型的穩(wěn)壓器值得了解：

(1)線性穩(wěn)壓器。

(2)DC-DC開關(guān)穩(wěn)壓器。

線性穩(wěn)壓器是最簡單的穩(wěn)壓器，只需要幾個電容器和一兩個電阻器即可工作。

線性穩(wěn)壓器的示例是具有可調(diào)輸出電壓的7805和LM317。

*輸出可調(diào)LM317電路

DC-DC開關(guān)穩(wěn)壓器稍微復(fù)雜一些，需要一個電感和一個二極管才能工作，比如LM2596。

兩者的主要區(qū)別在于線性穩(wěn)壓器比開關(guān)穩(wěn)壓器浪費(fèi)更多的功耗。因此，如果不提供良好的冷卻，線性穩(wěn)壓器很容易變熱。此外，開關(guān)穩(wěn)壓器是唯一可以提供比放入的輸出電壓更高的輸出電壓的穩(wěn)壓器，而線性穩(wěn)壓器只能提供較低的輸出電壓。

三、線性穩(wěn)壓器的工作原理

設(shè)計(jì)線性穩(wěn)壓器的方法有很多，下面可能是最簡單的一種：

輸出將始終是二極管的齊納電壓減去晶體管的VBE電壓。VBE通常在0.6V至0.7V左右。因此，使用5.6V齊納二極管，你將獲得大約5V的輸出電壓。

如果輸出電壓超過5V，則意味著VBE變低。這將使晶體管降低電流，使電壓再次下降。如果輸出低于5V，則會發(fā)生相反的情況。

四、開關(guān)穩(wěn)壓器的工作原理

另一種主要類型是開關(guān)穩(wěn)壓器。這是也是一種電壓調(diào)節(jié)器，它可以打開和關(guān)閉輸入電壓，并使用一些帶有電感器的智能電路技巧以更節(jié)能的方式轉(zhuǎn)換電壓。

有3種主要類型：

(1)降壓轉(zhuǎn)換器：可以轉(zhuǎn)換為較低的電壓。

(2)升壓轉(zhuǎn)換器：可以轉(zhuǎn)換為更高的電壓。

(3)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器：可以轉(zhuǎn)換為更低和更高的電壓。

以下是降壓轉(zhuǎn)換器的基本概念：

當(dāng)按下開關(guān)時，電流從電池流入電感器、電容器和負(fù)載。電感器和電容器都充電。當(dāng)開關(guān)釋放時，電感和電容中儲存的能量為負(fù)載提供電流。

在現(xiàn)實(shí)生活中，開關(guān)被晶體管取代。并且有一種傳感機(jī)制可以檢查輸出電壓并更快地打開和關(guān)閉晶體管(以獲得更高的電壓)或更慢(獲得更少的電壓)。