電壓調(diào)節(jié)器（簡稱AVR），是專門為配套基波、諧波復(fù)式勵磁或裝配有永磁發(fā)電機勵磁（PGM系統(tǒng)）的交流無刷發(fā)電機而設(shè)計。電壓調(diào)節(jié)器通過對發(fā)電機交流勵磁機勵磁電流的控制，實現(xiàn)對發(fā)電機輸出電壓的自動調(diào)節(jié)。發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器可滿足普通60/50Hz及中頻400Hz單機或并列運行的發(fā)電機使用。

　　電壓調(diào)節(jié)器是愛好者優(yōu)先考慮使用的電子部件之一。它只需要輸入一個高電壓，并將其降低到所需的設(shè)定電壓。聽起來像是一個很好的解決方案，但是有一個問題，它們的效率非常低。眾所周知，它們在大電流下使用時會變得非常熱，并且通常需要大量散熱器來阻止釋放出煙霧。

　　為了證明為什么他們會變得如此熱，我們需要考慮使用過程中會發(fā)生什么。根據(jù)基爾霍夫電流定律（Kirchhoff laws），進入某系統(tǒng)的電流等于離開該系統(tǒng)的電流。如果我們使用一個調(diào)節(jié)器的簡化版本，該器件只能改變輸出電壓。由于對電路的最小電流損耗，我們認為絕大多數(shù)功率損耗都轉(zhuǎn)換成熱量。使用以下基本方程：

　　Power （W） = Voltage （V） x Current （I）

　　因此，如果我們使用On Semiconductor（以前的飛兆半導體）制造的LM7805，可以調(diào)節(jié)輸出5V，1A電流。它是一個非常標準的元器件，是非常典型的電壓調(diào)節(jié)器。

　　如果我們使用9V輸入，則功率為9V×1A = 9W。

　　輸出功率為5V×1A = 5W。

　　這意味著有4W的功率作為廢熱從調(diào)節(jié)器中耗散。當考慮到可用包裝的尺寸時，這是一個很大的數(shù)量級?？紤]到電路中會發(fā)生過熱，當設(shè)計不正確時，將導致其很容易損壞自身以及周圍的其他部件。

　　這個帖子并不是要勸阻你使用電壓調(diào)節(jié)器，他們在電子電路中占有一席之地，并且它是一個很好的入門點。所有電子工程師都需要對線性穩(wěn)壓器的優(yōu)點和缺點有一個廣泛的了解，才能正確處理它們。

　　工作原理

　　上述原理圖可以在數(shù)據(jù)手冊中找到，但是它已經(jīng)通過顏色來區(qū)分顯示電路的不同部分。

　　上述原理圖中最重要的元件是Q16（紅色），它控制輸入和輸出之間的電流，從而控制電壓。它同Q15（橙色）一起被置于一組達林頓配對中。在此配置中，Q16放大了Q15放大過的電流。這意味著Q15可以用于引入錯誤反饋。藍色部分包含一個分壓器，可以縮放輸出電壓，使其可以被帶隙電路使用。該帶隙電路見于黃色部分（Q1和Q6）。該帶隙基準產(chǎn)生誤差信號，其饋送到Q7（橙色）。使用帶隙電路主要是因為當器件的溫度發(fā)生變化時，它也能提供穩(wěn)定的輸出。

　　橙色部分采集了這個誤差信號，并通過Q15和前面描述的達林頓配置進行放大。紫色部分具有過熱保護（Q13）和大輸出電流保護（Q14）。在這些原理圖中，偶爾您還會發(fā)現(xiàn)本節(jié)中標有Q19的過壓輸入電壓保護。這些在過電流或過熱的故障條件下關(guān)閉調(diào)壓器。綠色部分稱為“啟動”電路，因為它提供了為帶隙電路供電所需的初始電流。這樣就可以在電路需要時啟動。

　　我選擇了LM7805，因為5V是一個常用的值，但LM78xx系列具有許多不同的預(yù)置電壓版本。帶隙電路試圖將其輸入為1.25V，這是從藍色部分中的分壓器。由于R20是可變電阻，所以可以在制造期間對分壓器進行校準，以便在任何選定的輸出電壓下精確輸出1.25V。這對制造商而言是非常好的，因為它們制造出大量相同的芯片，并且可以滿足他們想要的任何電壓輸出。這也類似于一些可調(diào)電壓調(diào)節(jié)器工作的方式，如LM317。在可調(diào)芯片中，分壓器由設(shè)計者制造，這意味著通過簡單的電阻變化它就可以應(yīng)用于任何情況。

　　基本配置

　　看一下數(shù)據(jù)表，器件有很多的應(yīng)用。但最簡單的應(yīng)用只有輸入和輸出。所需要的是一對去耦電容器，用于平滑交流信號和隨機噪聲。電壓調(diào)節(jié)器最好采用干凈、平穩(wěn)的電源。由于晶體管兩端的電壓降，對于高于所需輸出2V的輸入電壓，也有這種要求。

　　我建議人們閱讀數(shù)據(jù)手冊，并進行不同的電壓輸入和電流輸出，來看看它是多么容易變熱。在該數(shù)據(jù)手冊中還有一些其他使用該器件的好應(yīng)用，您可以將其變?yōu)榭烧{(diào)電壓輸出、恒流供電和大電流電源輸出。對于學習更多關(guān)于晶體管和運算放大器的知識，這些也是非常好的項目。