稳压器是一种简单且具有成本效益的设备,可以将输入电压更改为输出的不同电平,即使在变化的负载条件下也可以保持恒定的输出电压。从手机充电器到空调再到复杂的机电设备,几乎所有电子设备都使用稳压器为设备中的不同组件提供不同的DC电压。除此之外,所有电源电路均使用稳压芯片。
例如,在您的智能手机中,电压调节器用于提高或降低需要比电池更高或更低电压的组件(如背光LED,麦克风,Sim卡等)的电池电压。选择错误的稳压器会导致可靠性下降,功耗更高甚至组件烧毁。
因此,在本文中,我们将讨论为您的项目选择稳压器时要记住的一些重要参数。
选择稳压器的重要因素
1.输入电压和输出电压
选择稳压器的第一步是了解将要使用的输入电压和输出电压。线性稳压器需要高于额定输出电压的输入电压。如果输入电压小于所需的输出电压,则会导致电压不足的情况,从而导致稳压器掉电并提供未稳压的输出。
例如,如果您使用具有2V压差电压的5V稳压器,那么对于稳压输出,输入电压应至少等于7V。输入电压低于7V将导致输出电压不稳定。
针对不同的输入和输出电压范围,有不同类型的稳压器。例如,您将需要一个用于Arduino Uno的5V稳压器和一个用于ESP8266的3.3V稳压器。您甚至可以使用可用于多种输出应用的可变电压调节器。
2.压差
压差是稳压器的输入和输出电压之差。例如,最小 7805的输入电压为7V,输出电压为5V,因此其压差为2V。如果输入电压低于此电压,则输出电压(5V)+压差(2V)将导致输出电压不稳定,从而损坏设备。因此,在选择稳压器之前,请检查压差。
压差随稳压器的不同而变化。例如,您可以找到一系列具有不同压差电压的5V稳压器。当线性稳压器以非常低的输入压差运行时,它们可能会非常高效。因此,如果您使用电池作为电源,则可以使用LDO稳压器来提高效率。
3.功耗
线性稳压器比开关稳压器消耗更多的功率。过多的功耗会导致电池耗尽,过热或损坏产品。因此,如果您使用线性稳压器,请首先计算功耗。对于线性稳压器,功耗可通过以下公式计算:
功率=(输入电压–输出电压)x电流
您可以使用开关稳压器代替线性稳压器来避免功耗问题。
4.效率
效率是输出功率与输入功率之比,它与输出电压与输入电压之比成比例。因此,稳压器的效率直接受到压差电压和静态电流的限制,因为压差电压越高,效率越低。
为了获得更高的效率,必须将压差和静态电流降至最低,并且必须将输入和输出之间的电压差降至最低。
5.电压精度
稳压器的整体精度取决于线路调节,负载调节,参考电压漂移,误差放大器电压漂移和温度系数。典型的线性稳压器通常具有输出电压规格,以保证稳定的输出将在标称值的5%以内。因此,如果您使用稳压器为数字IC供电,则5%的容差不是一个大问题。
6.负载调节
负载调节定义为电路在变化的负载条件下保持指定输出电压的能力。负载调整率表示为:
负载调整率= ∆Vout / ∆I out
7.线路调节
线路调整率定义为电路在输入电压变化的情况下保持指定输出电压的能力。线路调整率表示为:
负载调整率= ∆V out / ∆V in
因此,为任何应用选择合适的稳压器时,都应考虑以上所有因素,