歡迎來到芝識課堂！上篇我們了解了幾種穩(wěn)壓器的工作原理、功能和電路配置，本篇我們將為您解析線性穩(wěn)壓器的動態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制，以及三端穩(wěn)壓器與LDO穩(wěn)壓器的區(qū)別。

1線性穩(wěn)壓器的動態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制解析

線性穩(wěn)壓器的兩種基本形式是串聯(lián)穩(wěn)壓器和并聯(lián)穩(wěn)壓器。圖1描述了線性穩(wěn)壓器在輸入電壓波動或負(fù)載電流變化時(shí)的閉環(huán)反饋調(diào)節(jié)過程，其核心是通過誤差檢測與動態(tài)阻抗調(diào)整實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓功能。

首先是輸入電壓變化時(shí)的反饋調(diào)節(jié)。當(dāng)輸入電壓（如電網(wǎng)波動或電源擾動）升高時(shí)，輸出電壓試圖跟隨升高（因壓差ΔV=Vin-Vout增大）。這時(shí)，誤差放大器檢測到輸出電壓偏離設(shè)定值，增大可變電阻的阻抗，將多余的輸入電壓以熱量形式耗散，以抵消輸入電壓增量，實(shí)現(xiàn)“削峰穩(wěn)壓”，維持輸出電壓恒定。

再來看負(fù)載電流變化時(shí)的反饋調(diào)節(jié)。當(dāng)負(fù)載電流（如設(shè)備功耗）減少時(shí)，可變電阻電流同步減少，使壓降下降，導(dǎo)致輸出電壓暫時(shí)上升。而當(dāng)誤差放大器檢測到輸出電壓升高時(shí)，會進(jìn)一步增大可變電阻阻抗。即使負(fù)載電流降低，仍能通過提高阻抗補(bǔ)償壓降，以穩(wěn)定輸出電壓。

圖1. 線性穩(wěn)壓器動態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制

2三端穩(wěn)壓器與LDO穩(wěn)壓器的區(qū)別

三端穩(wěn)壓器和LDO穩(wěn)壓器都是線性穩(wěn)壓器。典型三端穩(wěn)壓器（也稱標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)壓器）的輸出晶體管使用NPN型晶體管或N溝道MOSFET。它工作時(shí)需要輸入輸出電壓差，即壓差（VDO），VDO最小值必須滿足VIN－VOUT＞RIN×IIN＋2×VBE，如圖2所示。

圖2. NPN型三端穩(wěn)壓器

如圖3所示，采用MOSFET的穩(wěn)壓器，VDO最小值必須滿足VIN－VOUT＞RIN×IIN＋VGS。假設(shè)RIN＝1kΩ，IIN＝1mA，VBE＝0.7V，VGS＝1V。經(jīng)計(jì)算，生成5V輸出電壓所需最小輸入電壓，NPN型穩(wěn)壓器為7.4V，MOSFET型穩(wěn)壓器為7V。

圖3. MOSFET三端型穩(wěn)壓器

與上述穩(wěn)壓器不同，LDO穩(wěn)壓器主要使用PNP晶體管或P溝道MOSFET。其最小壓差由集電極-發(fā)射極電壓（VCE(sat)）和漏源電壓（VDS＝RDS(ON)×ID）決定，如圖4所示。因此，其工作壓差小于三端穩(wěn)壓器。

圖4. LDO穩(wěn)壓器

在電源領(lǐng)域，還有一種新型LDO穩(wěn)壓器。相比傳統(tǒng)的同類產(chǎn)品，其最大亮點(diǎn)在于壓差更小，這一特性極大地提升了它在各類復(fù)雜電路環(huán)境中的適用性。

新型LDO穩(wěn)壓器能實(shí)現(xiàn)更小壓差，秘訣在于采用導(dǎo)通電阻小于P溝道MOSFET的N溝道MOSFET。在相同電流下，N溝道MOSFET功率損耗更低，可有效降低穩(wěn)壓器功耗，提升能源利用效率。

為充分發(fā)揮其性能，新型LDO穩(wěn)壓器配備專用控制電路，內(nèi)含MOSFET驅(qū)動電路，并配有專門用于控制電路的電源引腳，為穩(wěn)壓器正常運(yùn)行提供穩(wěn)定能量。

圖5. 新型LDO穩(wěn)壓器

東芝憑借新一代工藝打造的雙電源LDO產(chǎn)品，以低壓差有效降低功耗，實(shí)現(xiàn)了出色的壓差特性。相比傳統(tǒng)產(chǎn)品，它能在更低輸入電壓下獲預(yù)期輸出電壓，減少壓差損耗。其TCR15AG系列采用N溝道低導(dǎo)通電阻MOSFET，利用雙偏置電壓源實(shí)現(xiàn)了低壓差，且大電流比競品低60%，提升了電源效率，是諸多電路的理想電源。

本篇我們對線性穩(wěn)壓器的動態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制展開了探究，同時(shí)了解了三端穩(wěn)壓器與LDO穩(wěn)壓器之間的差異，并介紹了新型LDO穩(wěn)壓器。至此，關(guān)于低壓差（LDO）穩(wěn)壓器的相關(guān)探討暫且告一段落。希望這些內(nèi)容能在您選擇LDO穩(wěn)壓器時(shí)，提供切實(shí)有效的參考。

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