详解电路中的稳压器的作用

我们在开发电子产品的时候，电路经常会用到稳压器。简单来讲，稳压器是将电压转换为较低(或较高)电平的组件。比如想做一个便携式USB充电器，如果你想使用9V电池，但电路中需要5V，你就可以使用一个稳压器，将9V作为输入并稳定的输出5V电压。

稳压器是一种用于稳定电压的设备，它的工作原理相对简单。当输入的电压波动超过稳压器设定的范围时，稳压器内部的电子元件会调整输出端的电压，使其保持在设定范围内。

稳压器是一种用于调节电压的电路。稳压电压是平滑的电压供应，没有任何噪音或干扰。稳压器的输出与负载电流、温度和交流线路变化无关。几乎所有电子产品或家用电器(如电视、冰箱、电脑等)中都有稳压器，以稳定电源电压。

基本上，稳压器可最大限度地减少电压变化以保护设备。在配电系统中，电压调节器位于馈线或变电站。该线路使用的稳压器有两种，一种是步进稳压器，其中开关调节电流供应。另一种是感应调节器，它是一种类似于感应电动机的交流电机，作为二次电源提供电力，最大限度地减少电压变化并提供稳定的输出。

我们在开发电子产品的时候，电路经常会用到稳压器。简单来讲，稳压器是将电压转换为较低(或较高)电平的组件。比如想做一个便携式USB充电器，如果你想使用9V电池，但电路中需要5V，你就可以使用一个稳压器，将9V作为输入并稳定的输出5V电压。

再举个例子，如果正在构建的电路需要不同的电压电平。假设你的电路带有需要5V的单片机和需要12V的电机。你可以只使用一个12V电源并添加一个为单片机提供5V电压的稳压器就可以。

一、如何连接稳压器?

通常，需要一些额外的组件连接到电压调节元件，以使输出更加稳定，一般需要至少一两个电容器。但这取决于电路需求，在规格书中就能找到有关如何连接特定电压调节元件的信息。

例如，电压调节器7805便是一种常见的电压调节元件，它可以提供5V输出。从7805规格书中，可以找到需要两个电容器的示例电路：

*具有5V输出的电压调节器

二、稳压器的类型

有两种常见类型的稳压器值得了解：

(1)线性稳压器。

(2)DC-DC开关稳压器。

线性稳压器是最简单的稳压器，只需要几个电容器和一两个电阻器即可工作。

线性稳压器的示例是具有可调输出电压的7805和LM317。

*输出可调LM317电路

DC-DC开关稳压器稍微复杂一些，需要一个电感和一个二极管才能工作，比如LM2596。

两者的主要区别在于线性稳压器比开关稳压器浪费更多的功耗。因此，如果不提供良好的冷却，线性稳压器很容易变热。此外，开关稳压器是唯一可以提供比放入的输出电压更高的输出电压的稳压器，而线性稳压器只能提供较低的输出电压。

三、线性稳压器的工作原理

设计线性稳压器的方法有很多，下面可能是最简单的一种：

输出将始终是二极管的齐纳电压减去晶体管的VBE电压。VBE通常在0.6V至0.7V左右。因此，使用5.6V齐纳二极管，你将获得大约5V的输出电压。

如果输出电压超过5V，则意味着VBE变低。这将使晶体管降低电流，使电压再次下降。如果输出低于5V，则会发生相反的情况。

四、开关稳压器的工作原理

另一种主要类型是开关稳压器。这是也是一种电压调节器，它可以打开和关闭输入电压，并使用一些带有电感器的智能电路技巧以更节能的方式转换电压。

有3种主要类型：

(1)降压转换器：可以转换为较低的电压。

(2)升压转换器：可以转换为更高的电压。

(3)降压-升压转换器：可以转换为更低和更高的电压。

以下是降压转换器的基本概念：

当按下开关时，电流从电池流入电感器、电容器和负载。电感器和电容器都充电。当开关释放时，电感和电容中储存的能量为负载提供电流。

在现实生活中，开关被晶体管取代。并且有一种传感机制可以检查输出电压并更快地打开和关闭晶体管(以获得更高的电压)或更慢(获得更少的电压)。