眾所周知，開關(guān)電源效率高，但輸出電壓有紋波，噪聲很大，不能直接連接到單片機(jī)控制電路，輸出端必須接一級LDO，是常用的選擇。通過在帶有低壓降線性穩(wěn)壓器的開關(guān)電源末端提供電壓電源，輸出到單片機(jī)的電壓非常穩(wěn)定，減少了AD采樣時的誤差。當(dāng)開關(guān)電源的輸出電壓接到單片機(jī)的電源端時，AD采樣就會出現(xiàn)紋波，如果不準(zhǔn)確，另一個最大的隱患可以直接燒毀單片機(jī)。這是為什么呢？假設(shè)開關(guān)電源發(fā)生短路或故障，一般情況下輸入電壓和輸出電壓是相等的，但如果將這么高的電壓直接連接到單片機(jī)的電壓輸入端，就會損壞單片機(jī)并會發(fā)生嚴(yán)重事故。如果是開關(guān)電源，則在輸出端連接低壓線性穩(wěn)壓電源，以保護(hù)單片機(jī)，低壓線性穩(wěn)壓電源起到緩沖器的作用。推出低壓差線性穩(wěn)壓電源。 LDO 是低壓差線性穩(wěn)壓器，稱為線性穩(wěn)壓電源。低壓差線性穩(wěn)壓器的工作原理是，它是工作在線性區(qū)的晶體管或MOSFET，通過兩個電阻分壓后的電壓經(jīng)過放大器放大并與VREF比較來調(diào)節(jié)VOUT。低壓差線性穩(wěn)壓電源具有輸出精度高、電路簡單、價格低廉等優(yōu)點，因此在電子電路設(shè)計過程中，大大小小的電路板上基本上都采用低壓差線性穩(wěn)壓電源。使用供應(yīng)。如果我想使用單獨的組件構(gòu)建一個低壓線性穩(wěn)壓電源，我需要做什么呢？首先，低壓差線性穩(wěn)壓電源的輸入和輸出電壓必須有一個最小值。電壓差.為此，輸入電壓必須至少比輸出電壓高2V --- 3V。假設(shè)您要設(shè)計一個具有+5V和100mA輸出的電源。輸入電壓為+12V。請看圖1 中的原理圖。穩(wěn)壓管D101為5V1，實際浮充電壓為5V1---5V2。由于電壓調(diào)整管的精度不高，可能輸出5V，但要使電壓調(diào)整管正常工作，流過電壓調(diào)整管的電流至少必須在2mA。如果穩(wěn)壓管的電壓高于標(biāo)稱電壓，我們通過看輸出電壓來確定，100mA的電流如何確定呢？R101限流電阻決定電流的大小�；蛘�？即R101=(Vin-Vo)/Io=(12V-5V)/100mA=70，如圖2所示，R101的功率是多少？ Pr=Io*Io*R101=0.1*0.1*70=0.7W，這0.7W的功耗就浪費(fèi)了。這不是我們想要的。那么我們?nèi)绾胃倪M(jìn)這個電路呢？我們知道什么器件具有放大電流的能力，但是它是三極管嗎？那么我們來改進(jìn)這個電路。 (圖1) (圖2) 看圖3修改后的電路圖，在穩(wěn)壓管中增加了一個三極管，起到放大電流、降低功耗的作用，這個電路是如何工作的，我們來分析一下流程。系數(shù)=100 首先我們看一下恒壓管的電路恒壓管要穩(wěn)定工作，至少要有2mA的電流流過它，流過的電流越大，越穩(wěn)定但是，如果要使三極管電流流過100mA，則Ib必須保持1mA，并且I支路至少有3mA的電流。 （圖3）計算R102=(vin-5v8)/4mA=(12V-5V8)/4mA=1.55K，取標(biāo)稱電阻值R102=1K5，計算出電流I=(vin-如圖4).5v8)/1K5=(12V-5V8)/1K5=4.1mA電流，穩(wěn)壓管點3mA，將Ib除以1mA電流也可以接受。

(圖4) 決定好阻值后，我們就來看看如何選擇這個三極管。首先，IC需要能夠流過100mA的電流，三極管IC的選擇需要有一定的余量，但一般1.2倍的余量就足夠了。如果我選擇最小值120mA，三極管上的壓降是多少？我們來看一下長期使用的NPN三極管PZT2222A，輸入12V，輸出5V三極管壓降7V，Pq=U*I=7V*120mA=840mW（這只是一個例子，并非用于廣告）（圖5））看照片中的紅框：Veb指的是發(fā)射極到基極的反向耐壓。如果使用三極管，則需要注意這個電壓值。否則，三極管會被意外損壞，并且無法修復(fù)。 Ic電流不是問題，因為Ic=600mA時需要120mA，Pc=1W時需要840mW，也滿足要求，并有余量。三極管采用SOT-223封裝。將原理圖一一匹配，注意引腳順序與PCB圖。電路參數(shù)確定后，我們來分析一下該電路的實際工作過程，如圖6所示：12V電源通過R111為穩(wěn)壓管和三極管基極供電。 2mA流過穩(wěn)壓管。當(dāng)電流流過時，恒壓管倒立，三極管基極產(chǎn)生5V8的電壓，導(dǎo)致Ib=1mA，Ic=Ib*=100mA，Ic對下一個電容充電，直至達(dá)到5V.那么，為什么呢？后續(xù)輸出電壓是5V而不是5V嗎？4V還是6V呢？看三極管基極和發(fā)射極的關(guān)系，是不是發(fā)射極跟蹤電路？那么，E極的電位跟隨B極的電位，導(dǎo)致0.7V的電壓降。是穩(wěn)壓管5V7的電壓，所以E極為5V。 (圖6) 如圖7所示，后桿負(fù)載有時不穩(wěn)定。如果輸入電流減小并且需要消耗200mA，則晶體管無法提供該電流。由于我們設(shè)計的IC電流只有100mA，只有后續(xù)的電容才能供應(yīng)這種瞬間的高電流消耗。如果輸入電流小于輸出電流，電容器兩端的電壓將會降低。 B極電壓相對穩(wěn)定，但E極電壓僅由Vbe增加引起，Ib相應(yīng)增加。 Ib 的增加會導(dǎo)致Ic 的增加。此時，如果E電極電位高于5V和5V2，則B電極電位不變，因此E電極電位升高，Vbe降低，Ib也降低，Ic也降低，E電極電位升高。電極電位會相應(yīng)降低，假設(shè)E電極下降到4V9，Vbe會增大，E點會上升，經(jīng)過幾次調(diào)整，電容最終會輸出一個波動5V，增加104個小電容進(jìn)行濾波，使輸出更加穩(wěn)定。 （圖7）穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓精度不是很好。雖然調(diào)壓管內(nèi)部有結(jié)電容，但穩(wěn)定電壓仍然波動較大。對于這里的B極來說，電壓波動是不可避免的。那么，怎樣才能穩(wěn)定穩(wěn)壓管的輸出電壓呢？電容兩端的電壓不會突然變化，有穩(wěn)定電壓的作用，所以為了穩(wěn)定電壓，采用穩(wěn)壓管來穩(wěn)定電壓。電壓，需要在其兩端連接一個小電容。這決定了LDO 電路的輸出。用分立器件搭建更穩(wěn)定，同時可以將三極管反并聯(lián)二極管，使用普通的1N4148二極管，用于在停電時對輸出電容進(jìn)行快速放電。輸出電容到電源地，最終電路如下圖8所示。 （圖8） 聲明：本文為繁易教育原創(chuàng)文章。如有轉(zhuǎn)載，請注明出處。