1.6 线性直流稳压电源的设计问题

线性直流稳压电源

图1-7所示为线性直流稳压电源的原理图。我们可以用全电路的欧姆定律来讨论该电路的效率。

在图1-7中，交流220V经过变压器得到低压交流电，经过二极管整流桥整流后得到直流电压，再经过E1和C1但滤波输入到稳压集成电路7805，稳压后的5V中流电压经过E2和C2滤波输出。

为了得到稳定的5V输出和7805能够正常工作，7805的最低输入电压必须在7.5V以上，从而变压器的输出必须在8.9V(交流有效值)以上，考虑到交流220V的正常波动范围为10%(200～240V)，因此，正常情况下变压器的输出值应该在10V为宜。

直流稳压电源的工作原理可以用图1-8所示的电路来等效：不管是输入Vi还是负载电阻RL发生变化，RS自动地改变以保证负载RL上的电压不变。显然，RS和RL中的电流是相等的(实际电路中的稳压集成电路有一个很小的工作电流)。因此，线性整流稳压电源的效率为：

对于图1-7所示的5V直流稳压电源的效率要低于50%(尚未考虑变压器的效率)。所以，尽量采用开关稳压电源可以大幅度地提高电源效率，采用低压差的稳压集成电路(如只需要300mV就能够工作的稳压集成电路)也能显著地提高效率。在提高电源效率达同时，还能降低电路的功耗、发热，从而提高电路的可靠性和减小电路的体积。