线性稳压器的优缺点，作用及原理

线性稳压器的最大优点在于使用简单。由于输入和输出各只附1个电容器工作，实质上或许可以说不需要设计。换句话说，散热设计或许比电路设计麻烦（参考热计算1－6）项）。此外，因为没有开关电源般的开关噪声，纹波抑制特性或电压噪声本身也小，所以在例如AV、通讯、医疗、测量等必须排除噪声的应用上较受欢迎。

图 7：应用例

缺点在于输出输入的电压差大则损耗就大，损耗几乎完全变为热能，某些条件下发热会非常大。如果使用功率达几瓦以上等级，就必须常常面对发热的问题。此外，线性稳压器只能降压。负电压用的情况虽也相同，不过负电压经常被混淆，在此加以说明。负电压用线性稳压器，例如输入功率为-5V时，无法输出更低的-12V。由于电位从-5V降至-12V，电压从-5V朝-12V的负方向増加，故会朝负方向升压。因此，可以做到的是以输入-12V达到输出-5V。

 

图 8：优点和缺点

线性稳压器的作用及原理

　　线性稳压器的作用是在规定的工作范围内，当输入电压或负载发生变化时能提供稳定的直流输出电压，并确保稳压电路能长期、安全可靠地工作。

　　普通集成线性稳压器也称标准线性稳压器或NPN型线性稳压器。标准线性稳压器主要由基准电压源、取样电路、误差放大器、调整管等基本部分组成。

　　

　　标准线性稳压器的基本工作原理

　　标准性稳压器的基本原理如图1所示，串联式调整管是由NPN型晶体管VT2、VT3构成的达林顿管。VT1为驱动管，它采用PNP型晶体管。U1为输入电压，U0为输出电压。R1和R2为収样电阻，取样电压UQ加到误差放大器的同相输入端，与加在反相输入端的基准电压UREF相比较，二者的差值经误差放大器放大后产生误差电压Ur，用来调节串联调整管的压降，使输出电压达到稳定。举例说 明。，当输出电压U0降低时，UQ和UR均降低，因驱动电流增大，故调整管的压降减小，使输出电压升高。

　　反之，若输出电压U0上升 ，误差放大器输出的驱动电流就会减小，调整管的压降随之增大， 使U0下降，最终使U0维持稳定。由于反馈环路总试图使误差放大器两个输入端的电位相等，即U0＝UREF，因此

　　根据上图式，可得：

　　

　　需要说明几点：

　　

　　，输出电压通过反馈电路来进行控制，反馈电路需要补偿措施以确保回路的稳定性。 某些线性稳压器有内置补偿电路，不需要外接补偿元件，即可实现线性稳压器的稳定工作。有些线性稳压器需要接外部补偿网络。

　　第二，用于控制输出电压的反馈回路是通过取样电阻来“判断”输出电压的，并将取样电压送至误差放大器的同相输入端，基准电则接在反相输入端。这意味着误差放大器将通过不断调节它的输出电压和调整管的电流，来使取样电压与基准电压相等。线性稳压器的输出电压通常为基准电压的若干倍。

　　第三，与负载电流相比，通过电阻分压器R1和R2的电流可忽略不计。

　　第四，驸动管VT1，必须采用PNP型晶体管，这是因为NPN型晶体管的发射结电压UBE为正电压，要求U B》U E，即U B＞U 1这显然是不合理的；而PNP管的UBE为负电压，能满足U B＜U E，即U B＜U 1的要求。
编辑：hfy