為什么很多電路需要一個好的穩(wěn)壓器？

電路需要穩(wěn)定的電壓，實際輸入和輸出電壓往往是隨機、不穩(wěn)的，怎么辦？一個穩(wěn)壓器搞定這種困難。

穩(wěn)壓器是被設計為自動保持恒定的電壓電平的系統(tǒng)。穩(wěn)壓器可以使用簡單的前饋設計，也可以包含負反饋。它可以使用機電機制或電子組件。根據(jù)設計，它可用于調節(jié)一個或多個交流或直流電壓。在很多的電子產品中，我們都可以看到穩(wěn)壓器產品。

所謂穩(wěn)壓器，它其實就是一種使輸出電壓穩(wěn)定的設備。穩(wěn)壓器IC就是使輸出電壓穩(wěn)定，穩(wěn)壓器由調壓電路、控制電路和伺服電機等組成。當輸入電壓或負載變化時，控制電路進行取樣、比較、放大，然后驅動伺服電機轉動，使調壓器碳刷的位置改變，通過自動調整線圈匝數(shù)比，從而保持輸出電壓的穩(wěn)定。

通常，一個開關電容式轉換器包括四個大型 MOS 開關，其開關順序為典型的開關、加倍或減半輸入電源電壓，能量的傳遞與存貯由外部電容器提供，這種產品廣泛用于企紡織機械、印刷包裝、石油化工、學校、商場、電梯、通信、醫(yī)療等領域。

一、穩(wěn)壓器的工作原理

穩(wěn)壓器通常利用相同的技術實現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定輸出電壓通過連接到誤差放大器反相輸入端的分壓電阻采樣，誤差放大器的同相輸入端連接到一個參考電壓Vref。

穩(wěn)壓IC主要的應用范圍：可擕式產品、MP3、MP4、PMP、數(shù)碼相機、光電鼠標、LED燈、遙控玩具、電子辭典、復讀機、無線耳機、無線鼠標鍵盤、血壓計、醫(yī)療器械、汽車防盜器、LED手電筒、直流圣燈、太陽能草坪燈、充電器、鍵盤電動玩具類產品、LCM、接口轉換器、儀表、閃燈、有時鐘顯示的產品控制電路。

穩(wěn)壓IC包含：DC/DC升壓芯片5V、3V、3.3V、升壓IC輸出電壓可調、LDO穩(wěn)壓6206系列、帶使能端系列LDO，低電壓檢測復位IC、背光驅動芯片、LED驅動IC、MOS管等。

穩(wěn)壓器在很多電路中具有重要作用，包括啟動電路、過熱、過流、基準電壓電路等。

二、常見電路

1.啟動電路

在集成穩(wěn)壓器中，常常采用許多恒流源，當輸入電壓V1接通后，這些恒流源難以自行導通，以致輸出電壓較難建立。因此，必須用啟動電路給恒流源的BJT T4、T5提供基極電流。啟動電路由T1、T2、DZ1組成。當輸入電壓V1高于穩(wěn)壓管DZ1的穩(wěn)定電壓時，有電流通過T1、T2，使T3基極電位上升而導通，同時恒流源T4、T5也工作。T4的集電極電流通過DZ2以建立起正常工作電壓，當DZ2達到和DZ1相等的穩(wěn)壓值，整個電路進入正常工作狀態(tài)，電路啟動完畢。與此同時，T2因發(fā)射結電壓為零而截止，切斷了啟動電路與放大電路的聯(lián)系，從而保證T2左邊出現(xiàn)的紋波與噪聲不致影響基準電壓源。

2.減流式保護電路

減流式保護電路由T12、R11、R15、R14和DZ3、DZ4組成，R11為檢流電阻。保護的目的主要是使調整管（主要是T11）能在安全區(qū)以內工作，特別要注意使它的功耗不超過額定值PCM。首先考慮一種簡單的情況。假設圖1中的DZ3、DZ4和R14不存在，R15兩端短路。這時，如果穩(wěn)壓電路工作正常，即PC0.6V時，使T12管導通。由于它的分流作用，減小了T10的基極電流，從而限制了輸出電流。這種簡單限流保護電路的不足之處是只能將輸出電流限制在額定值以內。由于調整管的耗散功率PCM=ICVCE，只有既考慮通過它的電流和它的管壓降VCE值，又使PC（VZ3+ VZ4），則DZ3、DZ4擊穿，導致T12管發(fā)射結承受正向電壓而導通。

3.過熱保護電路

電路由DZ2、T3、T14和T13組成。在常溫時，R3上的壓降僅為0.4V左右，T14、T13是截止的，對電路工作沒有影響。當某種原因（過載或環(huán)境溫升）使芯片溫度上升到某一極限值時，R3上的壓降隨DZ2的工作電壓升高而升高，而T14的發(fā)射結電壓VBE14下降，導致T14導通，T13也隨之導通。調整管T10的基極電流IB10被T13分流，輸出電流IO下降，從而達到過熱保護的目的。

4.基準電壓電路

基準電壓電路由T4、DZ2、T3、R1、R3及D1、D2組成，電路中的基準電壓為式中VZ2為DZ2的穩(wěn)定電壓，VBE為T3、D1、D2發(fā)射結（D1、D2為由發(fā)射結構成的二極管）的正向電壓值。在電路設計和工藝上使具有正溫度系數(shù)的R1、R2、DZ2與具有負溫度系數(shù)的T3、D1、D2發(fā)射結互相補償，可使基準電壓VREF基本上不隨溫度變化。同時，對穩(wěn)壓管DZ2采用恒流源供電，從而保證基準電壓不受輸入電壓波動的影響。

三、合科泰穩(wěn)壓器產品

作為一家擁有三十余年經(jīng)驗的分立器件及IC廠商，合科泰的穩(wěn)壓器IC在市場上也是反響很不錯的。合科泰生產的78L06輸出電壓6V，輸出電流100mA，最大輸入電壓30V，靜態(tài)電流3.9mA，耗散功率600mW。芯片內含過流、過熱和過載保護電路。這款78L06采用SOT-89塑料封裝，重約0.055克。SOT-89封裝是電子行業(yè)中常見的元器件封裝形式，它具有體積小、熱性能好、電氣性能優(yōu)異等特點，該封裝采用的是表面貼裝技術，可以節(jié)約空間，還能提高晶體管的可靠性。

在電子設備中，78L06可以應用于供電敏感的嵌入式系統(tǒng)、模擬電路、射頻模塊和傳感器等部件，它能夠給電路提供穩(wěn)定、低噪聲的電源，確保設備正常運行和高質量的信號處理。LDO還可用于電池供電的移動設備，通過有效控制電壓降低能量損耗，延長電池壽命。