我們?cè)陂_發(fā)電子產(chǎn)品的時(shí)候，電路經(jīng)常會(huì)用到穩(wěn)壓器。簡(jiǎn)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(gè)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(gè)穩(wěn)壓器，將9V作為輸入并穩(wěn)定的輸出5V電壓。

穩(wěn)壓器，顧名思義，就是用來保持電壓穩(wěn)定的設(shè)備。在我們的日常生活和工作中，家用電器、工業(yè)設(shè)備等都需要穩(wěn)定電壓才能正常工作。那么，穩(wěn)壓器到底是如何工作的呢?

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我們?cè)陂_發(fā)電子產(chǎn)品的時(shí)候，電路經(jīng)常會(huì)用到穩(wěn)壓器。簡(jiǎn)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(gè)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(gè)穩(wěn)壓器，將9V作為輸入并穩(wěn)定的輸出5V電壓。

再舉個(gè)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(gè)12V電源并添加一個(gè)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(gè)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(gè)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(jiǎn)單的穩(wěn)壓器，只需要幾個(gè)電容器和一兩個(gè)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(gè)電感和一個(gè)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(jiǎn)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(huì)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(shí)，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(shí)，電感和電容中儲(chǔ)存的能量為負(fù)載提供電流。