硬件工程师需要掌握的线性稳压器的七大特性(2)

发布时间:2024-02-26  

前言

上一篇文章我们讲解了七大特性中的输入电压,输出电压精度,输出电压范围,输出电流等特性参数,今天咱们继续讲解压差,瞬态响应特性,纹波抑制比。

本文引用地址:

特性参数

1)压差

输入和输出之间的关系

压差电压是指执行调节操作所需的最小的输入和输出电压之差。很多人会把压差电压和的电压降弄混了,举个例子来说,如果输入为12V,输出为5V,那么压差电压是7V吗?答案是不一定,为什么说不一定呢?如果输入为12V,输出为5V,首先我们肯定的一点是线性稳压器的压降肯定是7V,为什么压差电压未必是7V呢?所谓压差电压,就是当输入电压和输出电压的差值低于压差电压时,线性稳压器就无法维持调节,所以如果压差电压是7V,那么在这个例子中,压差电压和电压降都是7V。

显然,线性稳压器的输入输出电压差不能低于压差电压,那么压差电压受哪些因素影响呢?比较重要的两个因素就是输出电流和温度,由下面两个曲线可知,输出电流越大,压差电压就越大,温度越高,压差电压也越大,所以我们在选型时,要根据自己的最大负载电流和最高温度来选定线性稳压器的型号,避免当温度过高或者输出电流过大时,压差电压增大,输入输出电压差无法满足要求。

压差电压和输出电流

压差电压和温度

2)瞬态响应特性

输出电流快速增大导致的输出电压波动

当输出电压由于负载电流的变化而波动时,线性稳压器试图将输出电压恢复到原始的电压。从输出电压开始变化到返回原始电压的时间称为瞬态响应特性。说白了,就是对负载瞬态响应特性。任何设备的状态更改时,都需要一些时间来响应更改。当输出负载变化非常快时,线性稳压器的反馈(调节)环路的响应无法赶上它,从而产生一种现象,当负载电流迅速增加时,输出电压下降,并且当负载电流突然下降时上升。

负载电流突然下降,输出电压瞬时上升

所以负载电流突然变化时,瞬态响应特性至关重要。当输出电压由于负载波动而显着变化时,可能会出现诸如电路意外复位或数据错误之类的问题。为了将这些问题出现的可能性降至最低,需要选择具有良好瞬态响应特性的线性稳压器。

3)纹波抑制比

纹波抑制比是描述输入纹波电压与输出纹波电压变化关系的量,纹波抑制比通常表示为dB。例如,纹波抑制比为60 dB,意味着输出纹波减小到输入纹波的1/1000,换句话说也就是100 mV的纹波减小到0.1 mV。

特别是当输入纹波较大时,纹波抑制比是一个重要因素。通常,纹波抑制性能会随着频率的增加而下降。因此,当纹波频率较高时,线性稳压器的纹波抑制功能可能无法正常工作。下图说明了线性稳压器的纹波抑制特性。抑制比相对于频率下降,在80 kH时,纹波抑制比约为8 dB,仅相当于1 / 2.5抑制。相比之下,开关稳压器的开关频率已从数百kHz提高到兆赫。如果600 kHz开关稳压器中的纹波为100 mV,则抑制后仍会保留40 mV纹波。在线性稳压器后面增加滤波电容就可以增大纹波抑制比,这也是线性稳压后面一般会有输出电容的原因,电容要选用低ESR的滤波电容。

纹波抑制比随频率变化关系

输出电容对纹波抑制比的改善

 总结

到这里,线性稳压器的七大特性就讲完了,大家觉得怎么样呢?有什么问题记得评论留言哦。

文章来源于:电子产品世界    原文链接
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