穩(wěn)壓器是將電壓轉(zhuǎn)換為較低(或更高)電平的組件。

一個典型的例子是，如果你想使用9V電池，但電路中需要5V。例如，創(chuàng)建便攜式 USB 充電器。然后，您可以使用穩(wěn)壓器，該穩(wěn)壓器將9V作為輸入，并創(chuàng)建穩(wěn)定的5V輸出以在電路中使用。或者，如果您正在構(gòu)建的電路需要不同的電壓電平。假設(shè)您有一個電路，其中的微控制器需要5V，電機(jī)需要12V。您可以只使用一個12V電源，并添加一個為微控制器提供5V電壓的穩(wěn)壓器，而不是使用兩個電源。

如何連接穩(wěn)壓器

通常，您需要將一些額外的組件連接到穩(wěn)壓器，以使輸出更加穩(wěn)定。至少一個或兩個電容器。但這取決于您選擇的哪種穩(wěn)壓器。您可以在其數(shù)據(jù)表中找到有關(guān)如何連接特定穩(wěn)壓器的信息。例如，電壓調(diào)節(jié)器7805是一個常見的。它為您提供5V輸出。從7805數(shù)據(jù)表中，您可以找到此示例電路，該電路顯示您需要兩個電容器：

穩(wěn)壓器類型

有兩種常見類型的穩(wěn)壓器值得了解：

線性穩(wěn)壓器

DC-DC開關(guān)穩(wěn)壓器

線性穩(wěn)壓器是最簡單的穩(wěn)壓器，只需要幾個電容器，也許還需要一兩個電阻器即可工作。線性穩(wěn)壓器的示例包括輸出電壓可調(diào)的 7805 和 LM317。

DC-DC開關(guān)穩(wěn)壓器稍微復(fù)雜一些，需要電感器和二極管才能工作。較為常見的一個例子是LM2596。但通常你可以找到這些作為小模塊(尋找DC-DC轉(zhuǎn)換器)，它們在電路板上具有所需的一切。

兩者之間的主要區(qū)別在于線性穩(wěn)壓器比開關(guān)穩(wěn)壓器浪費(fèi)更多的功率。因此，如果您不提供良好的冷卻，線性穩(wěn)壓器很容易變得非常溫暖。此外，開關(guān)穩(wěn)壓器是唯一可以為您提供比您輸入的輸出電壓更高的穩(wěn)壓器。線性穩(wěn)壓器將始終為您提供較低的輸出電壓。

線性穩(wěn)壓器的工作原理

設(shè)計線性穩(wěn)壓器的方法有很多種。這可能是最簡單的方法之一：

輸出將始終是二極管的齊納電壓減去晶體管的電壓。V是通常在0.6V至0.7V左右。因此，使用5.6V齊納二極管，輸出端將達(dá)到5V左右。如果輸出電壓超過5V，則意味著V是變低。這將使晶體管降低電流，使電壓再次下降。如果輸出低于5V，則會發(fā)生相反的情況。

開關(guān)穩(wěn)壓器的工作原理

另一種主要類型是開關(guān)穩(wěn)壓器。這是一個穩(wěn)壓器，它打開和關(guān)閉輸入電壓，并使用電感器的一些智能電路技巧以更節(jié)能的方式轉(zhuǎn)換電壓。主要有 3 種類型：

降壓轉(zhuǎn)換器 – 可轉(zhuǎn)換為較低電壓

升壓轉(zhuǎn)換器 – 可轉(zhuǎn)換為更高電壓

降壓-升壓轉(zhuǎn)換器 – 可轉(zhuǎn)換為較低和較高電壓

以下是降壓轉(zhuǎn)換器的基本概念：

當(dāng)開關(guān)被按下時，電流從電池流入電感器、電容器和負(fù)載。電感器和電容器都充電。當(dāng)開關(guān)被釋放時，電感和電容器中存儲的能量為負(fù)載提供電流。在現(xiàn)實(shí)生活中，開關(guān)被晶體管取代。并且有一種檢測機(jī)制可以檢查輸出電壓，并更快地打開和關(guān)閉晶體管(以獲得更高的電壓)或更慢(以獲得更低的電壓)。