模拟电子技术最终章——直流电源：整流+滤波+稳压（知识点归纳总结及例题详细分析）LDO与DCDC详解
學完本章你應該會的問題：
- 如何將 50 Hz、220 V 的交流電壓變為 6 V 的直流電壓?主要步驟是什么?
- 220 V 的電網電壓是穩定的嗎?它的波動范圍是多少? 220 V 交流電壓經整流后是否輸出 220 V 的直流電壓?
- 將市場銷售的 6 V 直流電源接到收音機上，為什么有的聲音清晰，有的含有交流聲?
- 對于同樣標稱輸出電壓為 6 V 的直流電源，在未接收音機時，為什么測量輸出端子的電壓，有的為 6 V，而有的為 7～8 V?用后者為收音機供電，會造成收音機損壞嗎?
- 要使一個有效值為 5 V的交流電壓變為 6 V 直流電壓是否可能?變為 10 V直流電壓呢?
- 一個 3 V電池是否可以轉換為 6 V 的直流電壓?
- 對于一般直流電源，若不慎將輸出端短路，則一定會使電源損壞嗎?線性電源和開關型電源有何區別?它們分別應用在什么場合為好?
（答案往后找）
目錄
一、直流電源的組成及各部分的作用
1、變壓（AC-AC：220V-幾十V）
2、整流（AC-DC）
3、濾波（濾除交流分量）
4、穩壓（輸出穩定的電壓）
二、整流電路
1、單相半波整流電路
（1）工作原理
（2）主要參數
?（3）二極管的選擇
?2、單相橋式整流電路
（1）電路組成
（2）工作原理
?（3）輸出電壓平均值Uo(AV)和輸出電流平均值Io(AV)?
（4）二極管的選擇
（5）拓展應用——實現正、負電源
?3、三相整流電路及其波形
三、濾波電路（脈動的直流電壓變為平滑的直流電壓）
?1、電容濾波電路
?（1）濾波原理
?（2）輸出電壓平均值
（3）電容濾波電路的輸出特性和濾波特性
?2、倍壓整流電路
?3、電感濾波電路
?4、復式濾波電路
?5、各種濾波電路的比較
四、穩壓電路
1、穩壓管穩壓電路
（1）電路組成
（2）穩壓原理
（3）性能指標
（4）電路參數的選擇
?2、串聯型穩壓電路
（1）基本調整管電路
3、具有放大環節的串聯型穩壓電路
?五、開關型穩壓電源（直流-直流斬波電路）
?1、串聯開關型穩壓電路（buck電路 / 降壓斬波電路）
（1）換能電路的基本原理
2、并聯開關型穩壓電路（boost / 升壓斬波電路）
一、直流電源的組成及各部分的作用
單相交流電經過電源變壓器 、整流電路、濾波電路和穩壓電路轉換成穩定的直流電壓，其方框圖及各電路的輸出電壓波形如圖 9.1.1 所示，下面就各部分的作用加以介紹。
1、變壓（AC-AC：220V-幾十V）
直流電源的輸入為 220 V的電網電壓（即市電），一般情況下，所需直流電壓的數值和電網電壓的有效值相差較大，因而需要通過電源變壓器降壓后，再對交流電壓進行處理。
2、整流（AC-DC）
變壓器二次電壓通過整流電路從交流電壓轉換為直流電壓，即將正弦波電壓轉換為單-—方向的脈動電壓——半波整流電路和全波整流電路的輸出波形如圖中所畫。
- 可以看出，它們均含有較大的交流分量，會影響負載電路的正常工作;
- 例如，交流分量將混入輸入信號被放大電路放大，甚至在放大電路的輸出端所混入的電源交流分量大于有用信號;因而不能直接作為電子電路的供電電源。應當指出，圖中整流電路輸出端所畫波形是未接濾波電路時的波形，接入濾波電路后波形將有所變化。
3、濾波（濾除交流分量）
為了減小電壓的脈動，需通過低通濾波電路濾波，使輸出電壓平滑。理想情況下，應將交流分量全部濾掉，使濾波電路的輸出電壓僅為直流電壓。然而，由于濾波電路為無源電路，所以接入負載后勢必影響其濾波效果。對于穩定性要求不高的電子電路，整流、濾波后的直流電壓可以作為供電電源。
4、穩壓（輸出穩定的電壓）
交流電壓通過整流、濾波后雖然變為交流分量較小的直流電壓，但是當電網電壓波動或者負載變化時，其平均值也將隨之變化。穩壓電路的功能是使輸出直流電壓基本不受電網電壓波動和負載電阻變化的影響，從而獲得足夠高的穩定性。
?
二、整流電路
分析的前提條件：
- 在分析整流電路時，為了突出重點，簡化分析過程，一般均假定負載為純電阻性;
- 整流二極管具有理想的伏安特性，即導通時正向壓降為零，截止時反向電流為零;
- 變壓器無損耗，內部壓降為零等。
1、單相半波整流電路
（1）工作原理
單相半波整流電路是最簡單的一種整流電路，設變壓器的二次電壓有效值為 U2，則其瞬時值u2 =√2U2sinwt。
- 在 u2 的正半周，A 點為正，B 點為負，二極管外加正向電壓，因而處于導通狀態。電流從 A點流出，經過二極管 D和負載電阻 RL流入 B 點，u0=u2=√2U2sinwt（wt =0～π）。
- 在 u2 的負半周，B 點為正，A 點為負，二極管外加反向電壓，因而處于截止狀態，u0=0（wt =π～2π）。負載電阻 RL的電壓和電流都具有單一方向脈動的特性。圖9.2.2 所示為變壓器二次電壓 u2、輸出電壓 u0（也可表示輸出電流和二極管的電流）、二極管端電壓的波形。
分析整流電路工作原理時，應研究變壓器二次電壓極性不同時二極管的工作狀態，從而得出輸出電壓的波形，也就弄清了整流原理。整流電路的波形分析是其定量分析的基礎。
（2）主要參數
①輸出電壓平均值：
?
?②負載電流平均值
- 例如，當變壓器二次電壓有效值 U2=20 V 時，單相半波整流電路的輸出電壓平均值 Uo(AV) ≈9 V。若負載電阻 RL=20 Ω，則負載電流平均值Io(AV) ≈0.45 A。
?③脈動系數
整流輸出電壓的脈動系數 S 定義為整流輸出電壓的基波峰值 Uo1M與輸出電壓平均值 Uo(AV)之比，即
- ?S 越大，脈動越大
- 由于半波整流電路輸出電壓u0的周期與u2相同，uo的基波角頻率與u2相同，即 50 Hz。通過諧波分析可得 Uo1M= U2 / √2，故半波整流電路輸出電壓的脈動系數
- 說明半波整流電路的輸出脈動很大，其基波峰值約為平均值的 1.57 倍。
?（3）二極管的選擇
- 當整流電路的變壓器二次電壓有效值和負載電阻值確定后，電路對二極管參數的要求也就確定了。
- 一般應根據流過二極管電流的平均值和它所承受的最大反向電壓來選擇二極管的型號。
?????????在單相半波整流電路中，二極管的正向平均電流等于負載電流平均值，即
????????二極管承受的最大反向電壓等于變壓器二次側的峰值電壓 ，即
????????一般情況下，允許電網電壓有±10%的波動，即電源變壓器一次電壓為 198～242 V，因此在選用二極管時，對于最大整流平均電流 I_F和最高反向工作電壓U_RM應至少留有 10% 的余地，以保證二極管安全工作，即選取
????????單相半波整流電路簡單易行，所用二極管數量少。但是由于它只利用了交流電壓的半個周期，所以輸出電壓低，交流分量大（即脈動大），效率低。因此，這種電路僅適用于整流電流較小，對脈動要求不高的場合。
【例1】在圖 9.2.1 所示整流電路中，已知電網電壓波動范圍是 ±10%，變壓器二次電壓有效值 U2=30 V，負載電阻 RL=100 ΩQ，試問：
（1）負載電阻 RL上的電壓平均值和電流平均值各為多少?
（2）二極管承受的最大反向電壓和流過的最大電流平均值各為多少?
（3）若不小心將輸出端短路，則會出現什么現象?
【解】
（1） 根據輸出波形圖，負載電阻RL上的電壓平均值為=13.5V；
電流平均值為=0.135A
（2）二極管承受的最大反向電壓；
最大電流平均值；
考慮電網波動，；
（3）若不小心將輸出端短路，則變壓器二次電壓全部加在二極管上，二極管會因正向電流過大而燒壞。若將二極管燒成為短路，則會使變壓器二次線圈短路，二次電流將很大，如不及時斷電，會造成變壓器永久性損壞。
?2、單相橋式整流電路
（1）電路組成
????????單相橋式整流電路由四只二極管組成，其構成原則就是保證在變壓器二次電壓 u2的整個周期內，負載上的電壓和電流方向始終不變。為達到這一目的，就要在 u2的正、負半周內正確引導流向負載的電流。
- 設變壓器二次側兩端分別為 A 和 B，則 A 為"＋"、B 為"-"時應有電流流出 A 點，A 為"-"、B 為"＋"時應有電流流入 A 點;
- 相反，A為"＋"、B為" -"時應有電流流入 B點，A 為"-"、B 為"＋"時應有電流流出 B 點;
- 因而 A 和 B 點均應分別接兩只二極管的陽極和陰極，以引導電流;如圖9.2.4（a）所示，負載接入的方式如圖（b）所示。
- 圖9.2.5（a）所示為習慣畫法，圖（b）所示為簡化畫法。
?
（2）工作原理
????????設變壓器二次電壓u2 =√2U2sinwt，U2為其有效值。
- 當 u2 為正半周時，電流由 A 點流出，經 D1、RL、D3?流入 B 點，如圖 9.2.5（a）中實線箭頭所示，因而負載電阻 RL上的電壓等于變壓器二次電壓，即uo = u2，D2和 D4管承受的反向電壓為-u2;
- 當 u2 為負半周時，電流由 B 點流出，經 D2、RL、D4 流入 A 點，如圖9.2.5（a）中虛線箭頭所示，負載電阻 RL上的電壓等于-u2，即uo= -u2，D1、D3承受的反向電壓為u2。
????????這樣，由于 D1、D3和 D2、D4兩對二極管交替導通，致使負載電阻 RL上在 u2的整個周期內都有電流通過，而且方向不變，輸出電壓uo=|√2U2sinwt|。圖 9.2.6 所示為單相橋式整流電路各部分的電壓和電流的波形。
?（3）輸出電壓平均值Uo(AV)和輸出電流平均值Io(AV)
?①輸出電壓的平均值
?
由于橋式整流電路實現了全波整流電路，它將 u2的負半周也利用起來，所以在變壓器二次電壓有效值相同的情況下，輸出電壓的平均值是半波整流電路的兩倍。
②輸出電流的平均值（即負載電阻中的電流平均值）
?
在變壓器二次電壓相同、且負載也相同的情況下，輸出電流的平均值也是半波整流電路的兩倍。
③脈動系數
S=0.67
與半波整流電路相比，輸出電壓的脈動減小很多。
（4）二極管的選擇
①二極管的平均電流
????????在單相橋式整流電路中，因為每只二極管只在變壓器二次電壓的半個周期通過電流，所以每只二極管的平均電流只有負載電阻上電流平均值的一半，即
與半波整流電路中二極管的平均電流相同(雖然負載電流大了一倍，但二極管是輪流工作的，所以流過的平均電流不變)
②二極管的最大反向電壓
與半波整流電路中二極管承受的最大反向電壓也相同。
- 考慮到電網電壓的波動范圍為 ±10% ，在實際選用二極管時，應至少有 10% 的余量，選擇最大整流電流I_F和最高反向工作電壓 U_RM 分別為
- (同半波整流)
- (同半波整流)
????????單相橋式整流電路與半波整流電路相比，在相同的變壓器二次電壓下，對二極管的參數要求是一樣的，并且還具有輸出電壓高、變壓器利用率高、脈動小等優點，因此得到相當廣泛的應用。目前有不同性能指標的集成電路，稱之為"整流橋堆"。
它的主要缺點是所需二極管的數量多，由于實際上二極管的正向電阻不為零，必然使得整流電路內阻較大，當然損耗也就較大。
（5）拓展應用——實現正、負電源
????????可以想象，如果將橋式整流電路變壓器二次側中點接地，并將兩個負載電阻相連接，且連接點接地，如圖 9.2.7 所示;
- 那么根據橋式整流電路的工作原理，當 A 點為"+"B 點為"-"時，D1 D3導通，D2、D4截止，電流如圖中實線所示;
- 而當 B 點為"＋"A 點為"-"時，D2、D4導通，D1、D3截止，電流如圖中虛線所示;
- 這樣，兩個負載上就分別獲得正、負電源。
- 可 見，利用橋式整流電路可以輕而易舉地獲得正、負電源，這是其它類型整流電路難于做到的。
?3、三相整流電路及其波形
????????在實際應用中，當整流電路的輸出功率（即輸出電壓平均值與電流平均值之積）超過幾千瓦且又要求脈動較小時，就需要采用三相整流電路。
- 三相整流電路的組成原則和方法與單相橋式整流電路相同，變壓器二次側的三個端均應接兩只二極管，且一只接陰極，另一只接陽極，電路如圖 9.2.8（a）所示;利用前面所述方法分析電路，可以得出其波形，如圖（b）所示。
?【例9.2.2】在圖9.2.5 所示電路中，已知變壓器二次電壓有效值 U2=30 V，負載電阻RL= 100 Ω。試問∶
（1）輸出電壓與輸出電流平均值各為多少?
（2）當電網電壓波動范圍為 ±10% ，二極管的最大整流平均電流 I_F與最高反向工作電壓 U_RM至少應選取多少?
（3）若整流橋中的二極管 D1開路或短路，則分別產生什么現象?
解∶（1）輸出電壓平均值：U_O(AV) ≈0.9U2=0.9×30 V=27 V
輸出電流平均值：I_O(AV) =?U_O(AV) / R_L = 0.27A
（2）考慮電網波動，二極管的最大整流平均電流 I_F = 1.1 *?I_O(AV) / 2 = 0.149A
最高反向工作電壓 U_RM = 1.1 * √2 U2 = 46.7 V
（3）若D1開路，則電路僅能實現半波整流，因而輸出電壓平均值僅為原來的一半。若D1短路，則在u2的負半周將變壓器二次電壓全部加在 D2上，D2將因電流過大而燒壞，且若 D2燒成為短路，則有可能燒壞變壓器。
三、濾波電路（脈動的直流電壓變為平滑的直流電壓）
????????整流電路的輸出電壓雖然是單—方向的，但是含有較大的交流成分，不能適應大多數電子電路及設備的需要。
- 因此，一般在整流后，還需利用濾波電路將脈動的直流電壓變為平滑的直流電壓。
- 與用于信號處理的濾波電路相比，直流電源中濾波電路的顯著特點是：
- 均采用無源電路（缺點：輸出隨負載電阻變化）；
- 理想情況下，濾去所有交流成分，而只保留直流成分;能夠輸出較大電流;
- 而且，因為整流管工作在非線性狀態（即導通或截止），故而濾波特性的分析方法也不盡相同。
?1、電容濾波電路
????????電容濾波電路是最常見也是最簡單的濾波電路，在整流電路的輸出端（即負載電阻兩端）并聯一個電容即構成電容濾波電路，如圖 9.3.1（a）所示。濾波電容容量較大（C越大，低頻截止頻率越小，濾波效果越好），因而一般均采用電解電容（在接線時要注意電解電容的正、負極）。
? ? ? ?電容濾波電路利用電容的充放電作用，使輸出電壓趨于平滑。
（1）濾波原理
????????當變壓器二次電壓 u2 處于正半周并且數值大于電容兩端電壓uc時(+u2>uc)，二極管 D1、D3導通，電流一路流經負載電阻 RL，另一路對電容 C 充電。因為在理想情況下，變壓器二次側無損耗，二極管導通電壓為零，所以電容兩端電壓 uc（uL）與u2相等，見圖 9.3.1（b）中曲線的 ab 段。
????????當 u2上升到峰值后開始下降，電容通過負載電阻 RL放電，其電壓uc也開始下降，趨勢與u2基本相同，見圖（b）中曲線的 bc 段。
????????但是由于電容按指數規律放電，所以當uc下降到一定數值后，uc的下降速度小于u2的下降速度，使uc大于u2，從而導致 D1、D3反向偏置而變為截止。此后，電容 C繼續通過RL放電，uc按指數規律緩慢下降，見圖 9.3.1（b）cd 段。
????????當u2的負半周幅值變化到恰好大于uc時(-u2>uc)，D2、D4因加正向電壓變為導通狀態，u2再次對 C充電，uc上升到u2的峰值后又開始下降；下降到一定數值時 D2、D4變為截止，C 對 RL放電，uc按指數規律下降；放電到一定數值時 D1、D3變為導通，重復上述過程。? ? ?
????????從圖 9.3.1（b）所示波形可以看出，經濾波后的輸出電壓不僅變得平滑，而且平均值也得到提高。若考慮變壓器內阻和二極管的導通電阻，則 uc的波形如圖（c）所示，陰影部分為整流電路內阻上的壓降。
????????從以上分析可知：
- 電容充電時，回路電阻為整流電路的內阻，即變壓器內阻和二極管的導通電阻之和，其數值很小，因而時間常數很小（時間常數τ=RC）。
- 電容放電時，回路電阻為 RL，放電時間常數為 R_L*C，通常遠大于充電的時間常數。
- 因此，充電很快，濾波效果取決于放電時間。電容愈大，負載電阻愈大，濾波后輸出電壓愈平滑，并且其平均值愈大，如圖 9.3.2 所示。換言之，當濾波電容容量一定時，若負載電阻減小（即負載電流增大），則時間常數 R_L*C 減小，放電速度加快，輸出電壓平均值隨即下降，且脈動變大。
?（2）輸出電壓平均值
????????濾波電路輸出電壓波形難于用解析式來描述，近似估算時，可將圖 9.3.1（c）所示波形近似為鋸齒波，如圖9.3.3所示。圖中 T 為電網電壓的周期。設整流電路內阻較小而 R_L*C 較大，電容每次充電均可達到 u2的峰值（即 Uomax=√2U2），然后按 R_L*C放電的起始斜率直線下降，經 R_L*C交于橫軸，且在 T/2 處的數值為最小值 Uomin，則輸出電壓平均值為
?
同時按相似三角形關系可得
?
因而
????????上式表明，當負載開路，即 RL=∞時，U_O(AV)?=√2U2。
- 當RL*C=（3～5）T/2時，U_O(AV)?≈1.2U2（輸出隨負載變化）
- 為了獲得較好的濾波效果，在實際電路中，應選擇濾波電容的容量滿足 RL*C=（3～5）T/2 的條件。
- 由于采用電解電容，考慮到電網電壓的波動范圍為 ± 10%，電容的耐壓值應大于 1.1√2U2。
- 在半波整流電路中，為獲得較好的濾波效果，電容容量應選得更大些。
（3）電容濾波電路的輸出特性和濾波特性
????????當濾波電容C選定后，輸出電壓平均值 U_O(AV)，和輸出電流平均值?I_O(AV)?的關系稱為輸出特性，脈動系數 S和輸出電流平均值 I_O(AV) 的關系稱為濾波特性。根據式和可畫出輸出特性如圖9.3.5（a）所示，濾波特性如圖 9.3.5（b）所示。
- 曲線表明，C 愈大電路帶負載能力愈強，濾波效果愈好；
- ?I_O(AV)?愈大（即負載電阻 RL愈小），U_O(AV)愈低，S 的值愈大（所以只適合小電流、小負載電路）。
?綜上所述，電容濾波電路簡單易行，輸出電壓平均值高（輸出隨負載變化），適用于負載電流較小且其變化也較小的場合。
【例 9.3.1】 在圖 9.3.1（a）所示電路中，已知電網電壓的波動范圍為 ±10%， U_O(AV) ≈ 1.2U2。要求輸出電壓平均值 U_O(AV)=15 V，負載電流平均值I_L(AV)=100 mA。試選擇合適的濾波電容。
解∶根據 U_O(AV) ≈ 1.2U2 可知，C的取值滿足 RL*C=（3～5）T/2 的條件。
???
電容的容量為
變壓器二次電壓有效值為
電容的耐壓值為
實際可選取容量為300 μF、耐壓為25 V的電容做本電路的濾波電容。
?2、倍壓整流電路
????????利用濾波電容的存儲作用，由多個電容和二極管可以獲得幾倍于變壓器二次電壓的輸出電壓，稱為倍壓整流電路。
????????圖 9.3.6 所示為二倍壓整流電路，U2為變壓器二次電壓有效值。其工作原理簡述如下∶
????????當u2正半周時，A 點為"＋"，B點為"-"，使得二極管 D1導通，D2截止；C1充電，電流如圖中實線所示；C1上電壓極性右為"＋"，左為"-"，最大值可達√2U2。
????????當u2負半周時，A 點為"-"，B 點為"＋"，C1上電壓與變壓器二次電壓相加，使得 D2導通，D1截止；C2充電，電流如圖中虛線所示；C2上電壓的極性下為"+"，上為"-"，最大值可達2√2U2。
????????可見，是C1對電荷的存儲作用，使輸出電壓（即電容 C2上的電壓）為變壓器二次電壓峰值的 2 倍，利用同樣原理可以實現所需倍數的輸出電壓。
????????圖 9.3.7 所示為多倍壓整流電路，在空載情況下，根據上述分析方法可得，C1上電壓為√2U2，C2～C6上電壓均為2√2U2。
????????因此，以 C1兩端作為輸出端，輸出電壓的值為√2U2；以 C2兩端作為輸出端，輸出電壓的值為2√2U2；以 C1和 C3上電壓相加作為輸出，輸出電壓的值為 3√2U2，……依此類推，從不同位置輸出，可獲得√2U2的 4、5、6 倍的輸出電壓。
????????應當指出，為了簡便起見，分析這類電路時，總是設電路空載，且已處于穩態；當電路帶上負載后，輸出電壓將不可能達到u2峰值的倍數。
?3、電感濾波電路
????????在大電流負載情況下，由于負載電阻 RL很小，若采用電容濾波電路，則電容容量必很大（為了時間常數τ=R_L*C足夠大，則C得大）。而且整流二極管的沖擊電流也非常大。這就使得整流管和電容器的選擇變得很困難，甚至不太可能，在此情況下應當采用電感濾波。
①電路結構
????????在整流電路與負載電阻之間串聯—個由電感線圈 L 就構成電感濾波（電容濾波是并聯），如圖 9.3.8 所示。由于電感線圈的電感量要足夠大，所以一般需要采用有鐵心的線圈。
②工作原理
電感的基本性質是當流過它的電流變化時，電感線圈中產生的感生電動勢將阻止電流的變化。
- 當通過電感線圈的電流增大時，電感線圈產生的自感電動勢與電流方向相反，阻止電流的增加，同時將一部分電能轉化成磁場能存儲于電感之中；
- 當通過電感線圈的電流減小時，自感電動勢與電流方向相同，阻止電流的減小，同時釋放出存儲的能量，以補償電流的減小。
因此，經電感濾波后，不但負載電流及電壓的脈動減小，波形變得平滑，而且整流二極管的導通角增大。
整流電路輸出電壓可分解為兩部分，
- 一部分為直流分量，它就是整流電路輸出電壓的平均值 U_O(AV)，對于全波整流電路，其值約為0.9U2；
- 另一部分為交流分量ud；如圖9.3.8 所標注。
- 電感線圈對直流分量呈現的電抗很小，就是線圈本身的電阻 R；而對交流分量呈現的電抗為 wL。
- 所以若二極管的導通角近似為 π，則電感濾波后的輸出電壓平均值
- (9.3.5)
- 輸出電壓的交流分量
- (9.3.6)
- 從式（9.3.5）可以看出，電感濾波電路輸出電壓平均值小于整流電路輸出電壓平均值，在線圈電阻可忽略的情況下，U_O(AV) ≈ 0.9U2。
- 從式（9.3.6）可以看出，在電感線圈不變的情況下，負載電阻愈小（即負載電流愈大），輸出電壓的交流分量愈小，脈動愈小。注意，只有在 RL遠遠小于 wL時，才能獲得較好的濾波效果。顯然，L 愈大，濾波效果愈好。
- 另外，由于濾波電感電動勢的作用，可以使二極管的導通角等于π，減小了二極管的沖擊電流，平滑了流過二極管的電流，從而延長了整流二極管的壽命。
?4、復式濾波電路
????????當單獨使用電容或電感進行濾波，效果仍不理想時，可采用復式濾波電路。電容和電感是基本的濾波元件，利用它們對直流量和交流量呈現不同電抗的特點，只要合理地接入電路都可以達到濾波的目的。圖9.3.9（a）所示為 LC濾波電路，圖（b）、（c）所示為兩種 π型濾波電路。
?5、各種濾波電路的比較
四、穩壓電路
????????雖然整流濾波電路能將正弦交流電壓變換成較為平滑的直流電壓，但是，
- 一方面，由于輸出電壓平均值取決于變壓器二次電壓有效值，所以當電網電壓波動時，輸出電壓平均值將隨之產生相應的波動;（電網波動會影響輸出電壓）
- 另一方面，由于整流濾波電路內阻的存在，當負載變化時，內阻上的電壓將產生變化.干是輸出電壓平均值也將隨之產生相反的變化。 例如，如果負載電阻減小，則負載電流增大，內阻上的電流也就隨之增大，其壓降必然增大，輸出電壓平均值必將相應減小。（負載變化會影響輸出電壓）
- 因此，整流濾波電路輸出電壓會隨著電網電壓的波動而波動，隨著負載電阻的變化而變化。為了獲得穩定性好的直流電壓，必須采取穩壓措施。
1、穩壓管穩壓電路
本節將對穩壓管穩壓電路的組成、工作原理和電路參數的選擇一一加以介紹。
（1）電路組成
由穩壓二極管 Dz?和限流電阻 R 所組成的穩壓電路是一種最簡單的直流穩壓電源，如圖 9.4.1 中點畫線框內所示。其輸入電壓 Ui是整流濾波后的電壓，輸出電壓 Uo就是穩壓管的穩定電壓 Uz，RL是負載電阻。
?從穩壓管穩壓電路可得兩個基本關系式
?
從圖 9.4.2 所示穩壓管的伏安特性中可以看出，在穩壓管穩壓電路中，只要能使穩壓管始終工作在穩壓區(線性擊穿區)，即保證穩壓管的電流I_Z ≤ I_Dz ≤ I_ZM，輸出電壓 Uo就基本穩定。?
（2）穩壓原理
對任何穩壓電路都應從兩個方面考察其穩壓特性：
- 一是設電網電壓波動，研究其輸出電壓是否穩定;
- 二是設負載變化，研究其輸出電壓是否穩定。
????????在圖9.4.1所示穩壓管穩壓電路中，當電網電壓升高時，穩壓電路的輸入電壓 Ui隨之增大，輸出電壓 Uo也隨之按比例增大；
????????但是，由于 Uo=Uz，根據穩壓管的伏安特性，Uz的增大將使I_DZ急劇增大；
????????根據式（9.4.2）， I_R必然隨著 I_DZ 急劇增大，UR會同時隨著IR而急劇增大；
????????根據式（9.4.1），UR的增大必將使輸出電壓 Uo減小。
????????因此，只要參數選擇合適，R上的電壓增量就可以與 Ui的增量近似相等，從而使 Uo基本不變。
????????上述過程可簡單描述如下∶
- 電網電壓↑ → Ui↑ → Uo =?Uz↑?→ I_DZ↑?→ I_R↑?→ U_R↑?→ Uo↓?
- 當電網電壓下降時，各電量的變化與上述過程相反。
????????可見，當電網電壓變化時，穩壓電路通過限流電阻 R 上電壓的變化來抵消 Ui 的變化，即△UR ≈ △Ui ，從而使Uo基本不變。
????????當負載電阻 RL 減小即負載電流 IL 增大時，根據式（9.4.2），導致 IR 增加，UR 也隨之增大;
????????根據式（9.4.1），Uo必然下降，即 Uz 下降；
????????根據穩壓管的伏安特性，Uz 的下降使 I_DZ 急劇減小，從而 IR 隨之急劇減小。
????????如果參數選擇恰當，就可使 △I_DZ ≈ -△I_L，使 IR 基本不變，從而 Uo 也就基本不變。
????????上述過程可簡單描述如下∶
- ????????RL↓ → Uo（Uz）↓ → I_DZ↓ → IR↓ → △I_DZ ≈ -△I_L?→ IR 基本不變 → Uo基本不變
- ? ? ? ? RL↓? ? ? ? ? ? ? →? ? ? ? ?? ? ?I_L↑ → IR ↑
????????相反，如果 RL 增大即 IL 減小，則 I_DZ 增大，同樣可使 IR 基本不變，從而保證 Uo 基本不變。
????????顯然，在電路中只要能使 △I_DZ ≈ -△I_L，就可以使 IR 基本不變，從而保證負載變化時輸出電壓基本不變。
????????綜上所述，在穩壓二極管所組成的穩壓電路中，利用穩壓管所起的電流調節作用，通過限流電阻 R上電壓或電流的變化進行補償，來達到穩壓的目的。限流電阻 R 是必不可少的元件，它既限制穩壓管中的電流使其正常工作，又與穩壓管相配合以達到穩壓的目的。一般情況下，在電路中如果有穩壓管存在，就必然有與之匹配的限流電阻。
（3）性能指標
????????對于任何穩壓電路，均可用穩壓系數 Sr 和輸出電阻 Ro 來描述其穩壓性能。
????????Sr 定義為負載一定時,?穩壓電路輸出電壓相對變化量與其輸入電壓相對變化量之比，即
????????
Sr 表明電網電壓波動的影響，其值愈小，電網電壓變化時輸出電壓的變化愈小。式中 Ui為整流濾波后的直流電壓。
????????Ro 為輸出電阻，是穩壓電路輸入電壓一定時,?輸出電壓變化量與輸出電流變化量之比，即
Ro?表明負載電阻對穩壓性能的影響。
在僅考慮變化量時，圖 9.4.1 所示穩壓管穩壓電路的等效電路如圖 9.4.3 所示，r_z 為穩壓管的動態電阻（值很小）。
?
式（9.4.5）表明，為使 Sr 數值小，需增大 R；而在 Uo(Uz)和負載電流確定的情況下，若 R 的取值大，則 UR 的取值必須大，這勢必使 Sr 增大；可見 R 和 Ui 必須合理搭配，Sr 的數值才可能比較小。
????????根據式（9.4.4），穩壓管穩壓電路的輸出電阻為 Ro = R // r_z ≈ r_z
????????在一些文獻中，也常用電壓調整率和電流調整率來描述穩壓性能。在額定負載且輸入電壓產生最大變化的條件下，輸出電壓產生的變化量 △Uo 稱為電壓調整率；在輸入電壓一定且負載電流產生最大變化的條件下，輸出電壓產生的變化量 △Uo 稱為電流調整率。
（4）電路參數的選擇
????????設計一個穩壓管穩壓電路，就是合理地選擇電路元件的有關參數。
????????在選擇元件時，應首先知道負載所要求的輸出電壓 Uo，負載電流 I_L?的最小值 I_Lmin 和最大值 I_Lmax (或者負載電阻 R_L 的最大值 R_Lmax 和最小值 R_Lmin ），輸入電壓 Ui 的波動范圍（一般為 ±10%）。
????????①穩壓電路輸入電壓 Ui 的選擇
????????????????根據經驗，一般選取 Ui = (2~3)Uo
????????????????Ui 確定后，就可以根據此值選擇整流濾波電路的元件參數。
????????②穩壓管的選擇
????????????????在穩壓管穩壓電路中 Uo=Uz；當負載電流 I_L 變化時，穩壓管的電流將產生一個與之相反的變化，即 △I_DZ ≈ -△I_L，所以穩壓管工作在穩壓區所允許的電流變化范圍應大于負載電流的變化范圍，即 。選擇穩壓管時應滿足?
? ? ? ? ?③限流電阻R的選擇
?
限流電阻的上限值：
?
?
?限流電阻的上限值：
?
?R的阻值一旦確定，根據它的電流即可算出其功率。?
?【例9.4.1】在圖9.4.1所示電路中，已知 Ui =15 V，負載電流為10～20 mA；穩壓管的穩定電壓 Uz=6 V，最小穩定電流 I_Zmin=5 mA，最大穩定電流 I_Zmax = 40 mA，r_z =15 Ω。
（1）求解 R 的取值范圍;
（2）若 R=250 Ω，則穩壓系數 Sr 和輸出電阻 Ro 各為多少?
（3）為使穩壓性能好一些，在允許范圍內，R 的取值應當偏大些，還是偏小些?為什么?
【解】
(1)?
?
（2）?
（3） 在允許范圍內，R的取值應當偏大些。因為式、表明，當其余參數確定的情況下，R 愈大，Sr? 愈小(愈好)，Ro 愈接近r_z（Ro表明負載電阻對穩壓性能的影響，應該是愈小愈好）。
?【例9.4.2】在圖9.4.1所示電路中，已知Ui =12 V，電網電壓允許波動范圍為±10%；穩壓管的穩定電壓Uz =5 V，最小穩定電流 I_Zmin =5 mA，最大穩定電流I_Zmax =30 mA，負載電阻 RL = 250～350 Ω。試求解∶
（1）R 的取值范圍;
（2）若限流電阻短路，則將產生什么現象?
【解】
（1）首先求出負載電流的變化范圍∶ l
再求出 R的最大值和最小值
所以，R的取值范圍是 185 ～232 Ω。
（2）若限流電阻短路，則 Ui 全部加在穩壓管上，使之因電流過大而燒壞。
穩壓管穩壓電路的優點是電路簡單，所用元件數量少；
但是，因為受穩壓管自身參數的限制，其輸出電流較小，輸出電壓不可調節，因此只適用于負載電流較小，負載電壓不變的場合。
?2、串聯型穩壓電路
????????穩壓管穩壓電路輸出電流較小，輸出電壓不可調，不能滿足很多場合下的應用。串聯型穩壓電路以穩壓管穩壓電路為基礎，利用晶體管的電流放大作用，增大負載電流；在電路中引入深度電壓負反饋使輸出電壓穩定；并且，通過改變反饋網絡參數使輸出電壓可調。
（1）基本調整管電路
????????如前所述，在圖 9.5.1（a）所示穩壓管穩壓電路中，負載電流最大變化范圍等于穩壓管的最大穩定電流和最小穩定電流之差（I_Zmax - I_Zmin）。不難想象，擴大負載電流最簡單的方法是∶將穩壓管穩壓電路的輸出電流作為晶體管的基極電流，而晶體管的發射極電流作為負載電流，電路采用射極輸出形式，如圖 9.5.1（b）所示，常見畫法如圖（c）所示。
????????由于圖（b）、（c）所示電路引入了電壓負反饋，故能夠穩定輸出電壓。但它們與一般共集放大電路有著明顯的區別∶其工作電源 Ui 不穩定，"輸入信號"為穩定電壓 Uz，并且要求輸出電壓 Uo 在 Ui?變化或負載電阻 R_L 變化時基本不變。
????????其穩壓原理簡述如下。
????????當電網電壓波動引起 Ui 增大，或負載電阻 RL 增大時，輸出電壓 Uo 將隨之增大，即晶體管發射極電位 Uo 升高；穩壓管端電壓基本不變，即晶體管基極電位 U_B 基本不變；故晶體管的 U_BE（= U_B - U_E）減小，導致I_B（I_E）減小，從而使 Uo 減小；因此可以保持 Uo 基本不變。
????????當 Ui 減小或負載電阻 RL 減小時，變化與上述過程相反。
????????可見，晶體管的調節作用使 Uo 穩定，所以稱晶體管為調整管，稱圖（b）、（c）所示電路為基本調整管電路。
????????根據穩壓管穩壓電路輸出電流的分析已知，晶體管基極的最大電流為（I_Zmax - I_Zmin），因而圖（b）所示的最大負載電流為
I_Lmax = (1 + β)（I_Zmax - I_Zmin）（9.5.1）
這也就大大提高了負載電流的調節范圍。輸出電壓為Uo = U_Z - U_BE（9.5.2）
從上述穩壓過程可知，要想使調整管起到調整作用，必須使之工作在放大狀態，因此其管壓降應大于飽和管壓降 U_CES；換言之，電路應滿足 U1 ≥ Uo + U_CES 的條件。由于調整管與負載相串聯，故稱這類電路為串聯型穩壓電源；由于調整管工作在線性區，故稱這類電路為線性穩壓電源。
3、具有放大環節的串聯型穩壓電路（LDO）
????????式（9.5.2）表明基本調整管穩壓電路的輸出電壓仍然不可調，且輸出電壓將因 U_BE?的變化而變，穩定性較差。為了使輸出電壓可調，也為了加深電壓負反饋以提高輸出電壓的穩定性，通常在基本調整管穩壓電路的基礎上引入放大環節。
????????①電路的構成
????????若同相比例運算電路的輸入電壓為穩定電壓，且比例系數可調，則其輸出電壓就可調節；同時，為了擴大輸出電流，集成運放輸出端加晶體管，并保持射極輸出形式，就構成具有放大環節的串聯型穩壓電路，如圖 9.5.2（a）所示。
????????輸出電壓為(9.5.3)
????????由于集成運放開環差模增益可達 80 dB 以上，電路引入深度電壓負反饋，輸出電阻趨近于零，因而輸出電壓相當穩定。圖（b）所示為電路的常見畫法。
????????在圖（b）所示電路中，晶體管 T為調整管，電阻 R 與穩壓管 D，構成基準電壓電路，電阻 R， R。和 R，為輸出電壓的采樣電路，集成運放作為比較放大電路，如圖中所標注。調整管、基準電壓電路、采樣電路和比較放大電路是串聯型穩壓電路的基本組成部分。
????????②穩壓原理
????????當由于某種原因（如電網電壓波動或負載電阻的變化等）使輸出電壓 Uo 升高（降低）時，采樣電路將這一變化趨勢送到 A 的反相輸入端，并與同相輸入端電位 Uz 進行比較放大；A的輸出電壓，即調整管的基極電位降低（升高）;因為電路采用射極輸出形式，所以輸出電壓 Uo 必然降低（升高），從而使 Uo 得到穩定。可簡述如下∶
?????????可見，電路是靠引入深度電壓負反饋來穩定輸出電壓的。
????????③輸出電壓的可調范圍
- 在理想運放條件下，U_P = U_N = U_Z。
- 所以，當電位器 R2 的滑動端在最上端時，輸出電壓最小，為
- 當電位器 R2的滑動端在最下端時，輸出電壓最大，為
- 若 R1=R2=R3 =300 Ω，Uz=6 V，則輸出電壓9 V≤Uo≤18 V。
????????④調整管的選擇
????????在串聯型穩壓電路中，調整管是核心元件，它的安全工作是電路正常工作的保證。調整管常為大功率管，因而選用原則與功率放大電路中的功放管相同，主要考慮其極限參數 I_CM、U_(BR)CEO和 P_CM。調整管極限參數的確定，必須考慮到輸入電壓 Ui 由于電網電壓波動而產生的變化，以及輸出電壓的調節和負載電流的變化所產生的影響。
- 從圖 9.5.2（b）所示電路可知，調整管T的發射極電流 I_E 等于采樣電阻 R1 中電流和負載電流 I_L 之和（I_E = I_R1 + I_L）;
- T的管壓降 U_CE 等于輸入電壓 Ui 與輸出電壓 Uo 之差（U_CE = Ui - Uo）。
- 顯然，當負載電流最大時，流過 T 管發射極的電流最大，即I_Emax = I_R1 + I_Lmax。
- 通常，R1 上電流可忽略，且I_Emax? ≈ I_Cmax，
- 所以調整管的最大集電極電流 I_Cmax?≈?I_Lmax (9.5.6)
????????當電網電壓最高（即輸入電壓最高），同時輸出電壓又最低時，調整管承受的管壓降最大，即U_CEmax = U_Imax?- U_Omin(9.5.7)
????????當晶體管的集電極（發射極）電流最大（即滿載），且管壓降最大時，調整管的功率損耗最大，即P_Cmax= I_Cmax*U_CEmax (9.5.8)
根據式（9.5.6）、（9.5.7）、（9.5.8），在選擇調整管 T 時，應保證其最大集電極電流I_CM、集電極與發射極之間的反向擊穿電壓U_(BR)CEO和集電極最大耗散功率P_CM滿足
????????實際選用時，不但要考慮一定的余量，還應按手冊上的規定采取散熱措施。
????????在圖 9.5.2（b）所示電路中，如果最大負載電流為 500 mA；輸出電壓調節范圍為 10～20 V；輸入電壓 25 V，波動范圍為 ±10%；那么選擇 T 管時，其極限參數應為
【例 9.5.1】電路如圖9.5.2（b）所示，已知輸入電壓 Ui 的波動范圍為 ±10%，調整管的飽和管壓降 U_CES = 2 V，輸出電壓 Uo 的調節范圍為 5～20 V，R1 =R2 =200 Ω。試問∶
（1）穩壓管的穩定電壓 U_Z和 R2 的取值各為多少?
（2）為使調整管正常工作，Ui的值至少應取多少?
【解】
（1）輸出電壓的表達式為
（2）所謂調整管正常工作，是指在輸入電壓波動和輸出電壓改變時調整管應始終工作在放大狀態。研究電路的工作情況可知，在輸入電壓最低且輸出電壓最高時管壓降最小，若此時管壓降大于飽和管壓降，則在其它情況下管子一定會工作在放大區。用式子表示為U_CEmin = U_Imin - U_Omax，即U_Imin ＞ U_Omax + U_CES，代入數據 0.9 U_I ＞ （20+2）V，得出U_I ＞ 24.7V，故U_I至少應取25V。
?五、開關型穩壓電源（DCDC：直流-直流斬波電路）
????????前節所講的線性穩壓電路具有結構簡單、調節方便、輸出電壓穩定性強、紋波電壓小等優點。但是，由于調整管始終工作在放大狀態，自身功耗較大；故效率較低，甚至僅為 30% ～40%。而且，為了解決調整管散熱問題，必須安裝散熱器，這就必然增大整個電源設備的體積、重量和成本。
????????可以設想，如果調整管工作在開關狀態，那么當其截止時，因電流很小（為穿透電流）而管耗很小；當其飽和時，因管壓降很小（為飽和管壓降）而管耗也很小；這將可以大大提高電路的效率。開關型穩壓電路中的調整管正是工作在開關狀態，并因此而得名，其效率可達 70% ～95% 。
- 按調整管與負載的連接方式可分為串聯型和并聯型。
- 按穩壓的控制方式可分為脈沖寬度調制型（PWM）、脈沖頻率調制型（PFM）和混合調制（即脈寬 -頻率調制）型。
- 按調整管是否參與振蕩可分為自激式和他激式。
- 按使用開關管的類型可分為晶體管、VMOS 管和晶閘管型。
?1、串聯開關型穩壓電路（buck電路 / 降壓斬波電路）
（1）換能電路的基本原理
????????開關型穩壓電路的換能電路將輸入的直流電壓轉換成脈沖電壓，再將脈沖電壓經 LC 濾波轉換成直流電壓，圖 9.6.1（a）所示為基本原理圖。輸入電壓 U_I是未經穩壓的直流電壓（整流+濾波后的信號）；晶體管 T為調整管（調節電流），即開關管；u_B為矩形波，控制開關管的工作狀態；電感L和電容 C 組成濾波電路，D為續流二極管。
T1導通時，根據KVL：，即，則?(1)，
△t為T1導通時間，所以，△t = T_on = q * T
T1截止，根據KVL，忽略二極管壓降：，即，△t為T1截止時間，故△t = (1-q)*T
所以?(2)，
聯立（1）（2）得，
????????根據上述分析，可以畫出u_B、u_E、電感上的電壓u_L和電流 i_L 以及輸出電壓u_o的波形，如圖9.6.2 所示。
????????為使問題簡單起見，圖中將 i_L 折線化。在 u_B 的一個周期 T內，T_on 為調整管導通時間，T_off 為調整管截止時間，占空比 q=T_on / T。
????????在換能電路中，如果電感L數值太小，在 T_on 期間儲能不足，那么在 T還未結束時，能量已放盡，將導致輸出電壓為零，出現臺階，這是絕對不允許的。
????????同時為了使輸出電壓的交流分量足夠小，C的取值應足夠大。
????????換言之，只有在L和 C 足夠大時，輸出電壓 Uo 和負載電流 I_L 才為連續的，L和 C 愈大，Uo的波形愈平滑。由于輸出電流 Io是 U_I 通過開關調整管 T 和 LC 濾波電路輪流提供，通常脈動成分比線性穩壓電源要大一些，這是開關型穩壓電路的缺點之一。
若將 u_E 視為直流分量和交流分量之和，則輸出電壓的平均值等于 u_E 的直流分量，即
可以寫為 Uo = q * Ui
改變占空比 q，即可改變輸出電壓的大小。
2、并聯開關型穩壓電路（boost / 升壓斬波電路）
????????串聯開關型穩壓電路調整管與負載串聯，輸出電壓總是小于輸入電壓，故稱為降壓型穩壓電路。
????????在實際應用中，還需要將輸入直流電源經穩壓電路轉換成大于輸入電壓的穩定的輸出申壓，稱為升壓型穩壓電路。
????????在這類電路中，開關管常與負載并聯，故稱之為并聯開關型穩壓電路；
????????它通過電感的儲能作用，將感生電動勢與輸入電壓相疊加后作用于負載，因而 Uo> Ui。
????????圖 9.6.6（a）所示為并聯開關型穩壓電路中的換能電路，輸入電壓 Ui為直流供電電壓，晶體管T為開關管，u_B為矩形波，電感L和電容 C 組成濾波電路，D為續流二極管。
????????T管的工作狀態受u_B的控制。
????????當u_B為高電平時，T飽和導通，Ui通過T給電感 L充電儲能，充電電流幾乎線性增大；D因承受反壓而截止；濾波電容 C 對負載電阻放電，等效電路如圖（b）所示，各部分電流如圖中所標注。
????????當u_B為低電平時，T截止，L產生感生電動勢，其方向阻止電流的變化，因而與Ui同方向，兩個電壓相加后通過二極管 D對C充電，等效電路如圖（c）所示。
????????因此，無論 T和 D的狀態如何，負載電流方向始終不變。
????????根據上述分析，可以畫出控制信號u_B、電感上的電壓 u_L 和輸出電壓u_o的波形，如圖 9.6.7 所示。
????????從波形分析可知，只有當L足夠大時，才能升壓；并且只有當C 足夠大時，輸出電壓的脈動才可能足夠小；當 u_B 的周期不變時，其占空比愈大，輸出電壓將愈高。
六、LDO和DCDC的差異
LDO 只能降壓 LDO是low dropout regulator，意為低壓差線性穩壓器，是相對于傳統的線性穩壓器來說的。如78xx系列的芯片都要求輸入電壓要比輸出電壓高出2v~3V以上，否則就不能正常工作。但是在一些情況下，這樣的條件顯然是太苛刻了，如5v轉3.3v，輸入與輸出的壓差只有1.7v，顯然是不滿足條件的。針對這種情況，才有了LDO類的電源轉換芯片。LDO的靜態電流一般可以做到很小，如HT7550、7530，可以做到幾個uA
DC-DC主要有buck（降壓），boost（升壓），buck-boost（升降壓）三種（還有一些是從這3種演化來的）
LDO在效率方面有個問題，就是它的效率大約等于輸出電壓比輸入電壓，所以當輸出電壓和輸入電壓相差較大時，效率低。
而DC-DC的效率就比較高了。重載時可以到96%，輕載80%以上。
一般來說，LDO的紋波比DC-DC小。
如果是需要3.3V的電壓，我用LDO 實現和用DCDC轉換實現，有什么不同？
如上所述，用LDO的話，輸入電壓不能低于3.3V。而DC-DC要看你用什么結構了。
具體用LDO還是DC-DC，或者是兩者結合使用，都是要看具體應用的。
就像手機的電源管理芯片，它里面是3種都用的（LDO，DC-DC，Charge pump），分別向不同的功能模塊提供電壓。
DC/DC和LDO區別及選型
在電子產品中，我們經常看到DC/DC、LDO的身影，它們有什么區別，在電子產品設計中該如何去選擇及如何設計避免線路設計的缺陷？
DC/DC是將某一直流輸入電壓轉換成另一直流輸出電壓，常見的有升壓式（Boost）、降壓式（Buck）、升降壓式和反相結構。LDO是low dropout voltage regulator的縮寫，就是低壓差線性穩壓器。它們都是將一種輸入電壓穩定到某一電壓，LDO只能作為降壓式輸出。在電源芯片選取時主要關注一下參數：
1、輸出電壓。DC/DC輸出電壓可通過反饋電阻調節，LDO有固定輸出和可調輸出兩種類型；
2、輸入輸出電壓差。輸入輸出電壓差是LDO重要參數，由LDO輸出電流與輸入電流相等，壓差越小，芯片內部功耗越小，效率越高。
3、最大輸出電流。LDO一般最大輸出電流有幾百mA，而DCDC最大輸出電流有幾A甚至更大。
4、輸入電壓。不同芯片對輸入有不同的要求。
5、紋波/噪聲。由DC/DC工作在開關狀態導致其紋波/噪聲要比LDO差，所以在設計時比較敏感的電路盡量選擇LDO供電。
6、效率。如果輸入輸出電壓接近，選擇LDO比DC/DC相對效率高，若壓差大，選擇DC/DC高，因LDO輸出電流與輸入電流基本相等，壓降太大，耗在LDO上能量太大，效率就不高。
7、成本、外圍電路。LDO相對DCDC成本要低，外圍電路要簡單。
以上參數在產品設計時都需要首先關注的，以避免打樣回來或后期出現產品不能正工作，不穩定、效率低等問題。在現實中有接觸到產品設計時沒有細看芯片規格書，選用的DC-DC作為一級穩壓后再經LDO穩壓給整個系統供電，DC-DC輸入電壓是由電池輸入，DC-DC規格要求最小輸入電壓3.2V，而電池耗電最小約3.2V，造成有些產品出現在低電狀態系統出現異常狀況。
在選擇DC-DC芯片時，要避免靠近敏感的弱信號，避免直接給這類電路直接供電。DC-DC工作的開關頻率在設計時也是要考慮，避免出現開關頻率直接或間接通過混頻對信號干擾，在不確定下，最好把同步信號SYNC接由可控的PWM來調整工作在不同的開關頻率下
思考題解答
學完本章你應該會的問題：
- 如何將 50 Hz、220 V 的交流電壓變為 6 V 的直流電壓?主要步驟是什么?
答：市電→變壓→整流→濾波→穩壓
- 220 V 的電網電壓是穩定的嗎?它的波動范圍是多少? 220 V 交流電壓經整流后是否輸出 220 V 的直流電壓?
答：會有±10%的波動，范圍是220V * （1±10%），即198V~242V；整流后的輸出電壓有紋波（交流分量），需要濾波；且輸出電壓會降低，也會隨電網輸入電壓和輸出負載變化而變化，因為要想得到220V的直流電壓，整流之后，除了要濾波外，還要加穩壓（具有放大環節的線性穩壓或并聯開關穩壓）
- 將市場銷售的 6 V 直流電源接到收音機上，為什么有的聲音清晰，有的含有交流聲?
答：輸出電壓有紋波，另外不同收音機輸出阻抗不一樣，存在阻抗不匹配的問題；
- 對于同樣標稱輸出電壓為 6 V 的直流電源，在未接收音機時，為什么測量輸出端子的電壓，有的為 6 V，而有的為 7～8 V?用后者為收音機供電，會造成收音機損壞嗎?
答：標稱輸出電壓為 6 V 的直流電源應該是
- 要使一個有效值為 5 V的交流電壓變為 6 V 直流電壓是否可能?變為 10 V直流電壓呢?
答：使用能升壓的只能電源——具有放大環節的線性穩壓或并聯開關穩壓電路
- 一個 3 V電池是否可以轉換為 6 V 的直流電壓?
答：可以。3V直流逆變為交流，再使經過整流并在穩壓電路采用升壓斬波電路
- 對于一般直流電源，若不慎將輸出端短路，則一定會使電源損壞嗎?線性電源和開關型電源有何區別?它們分別應用在什么場合為好?
總結
以上是生活随笔為你收集整理的模拟电子技术最终章——直流电源：整流+滤波+稳压（知识点归纳总结及例题详细分析）LDO与DCDC详解的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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