稳压器到底如何连接?
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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,顾名思义,就是用来保持电压稳定的设备。在我们的日常生活和工作中,家用电器、工业设备等都需要稳定电压才能正常工作。那么,稳压器到底是如何工作的呢?
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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。