穩(wěn)壓器是在任何設(shè)備中的最廣泛使用的電子電路中的一個(gè)。調(diào)節(jié)電壓（無(wú)波動(dòng)和噪聲水平）對(duì)于許多數(shù)字電子設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行非常重要。常見(jiàn)的情況是微控制器，必須為微控制器提供平滑的調(diào)節(jié)輸入電壓才能平穩(wěn)運(yùn)行。
穩(wěn)壓器的類(lèi)型不同。在本文中，我們只關(guān)注基于IC的穩(wěn)壓器。市場(chǎng)上可用的基于IC的穩(wěn)壓器的一個(gè)例子是流行的7805 IC，它將輸出電壓調(diào)節(jié)到5伏。現(xiàn)在讓我們來(lái)看一下IC穩(wěn)壓器的基本定義。它是一個(gè)集成電路，其基本目的是調(diào)節(jié)未調(diào)節(jié)的輸入電壓（明確超過(guò)預(yù)定范圍）并提供恒定的穩(wěn)壓輸出電壓，這也是穩(wěn)壓器的作用所在。
基于IC的穩(wěn)壓器可以以不同方式分類(lèi)
常見(jiàn)的分類(lèi)是三端穩(wěn)壓器和五端或多端子穩(wěn)壓器。
另一種對(duì)IC穩(wěn)壓器進(jìn)行分類(lèi)的常用方法是將它們識(shí)別為線性穩(wěn)壓器和開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器。
還有第三種分類(lèi)：
1）固定穩(wěn)壓器（正極和負(fù)極）
2）可調(diào)穩(wěn)壓器（正極和負(fù)極）
最后，
3）切換調(diào)節(jié)器
在第三種分類(lèi)中，固定和可調(diào)穩(wěn)壓器基本上是線性穩(wěn)壓器的版本。
基于3端子的IC穩(wěn)壓器工作原理圖
我們?cè)谙旅娼o出了基于3端子的IC穩(wěn)壓器工作原理圖。
IC穩(wěn)壓器工作原理圖
固定穩(wěn)壓器
這些穩(wěn)壓器提供恒定的輸出電壓。一個(gè)流行的例子是7805 IC，它提供恒定的5伏輸出。固定穩(wěn)壓器可以是正穩(wěn)壓器或負(fù)穩(wěn)壓器。正穩(wěn)壓器器提供恒定的正輸出電壓。78XX系列中的所有IC都是固定的正電壓穩(wěn)壓器。在IC命名法 - 78XX；XX部分表示IC設(shè)計(jì)的穩(wěn)壓輸出電壓。示例： -7805、7806、7809等
負(fù)固定穩(wěn)壓器在設(shè)計(jì)，構(gòu)造和操作方面與正固定穩(wěn)壓器相同。唯一的區(qū)別在于輸出電壓的極性。這些IC旨在提供負(fù)輸出電壓。示例： - 7905、7906以及79XX系列中的所有IC
可調(diào)穩(wěn)壓器
可調(diào)穩(wěn)壓器是一種調(diào)節(jié)器，其調(diào)節(jié)輸出電壓可在一定范圍內(nèi)變化。有兩種不同的變體；稱(chēng)為正可調(diào)穩(wěn)壓器和負(fù)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)器。LM317是正可調(diào)穩(wěn)壓器的典型示例，其輸出電壓可在1.2伏至57伏的范圍內(nèi)變化。LM337是負(fù)可調(diào)穩(wěn)壓器的一個(gè)例子。LM337實(shí)際上是LM317的補(bǔ)充，它在操作和設(shè)計(jì)上相似；唯一的區(qū)別是穩(wěn)壓輸出電壓的極性。
可能存在可能需要可變電壓的某些條件。現(xiàn)在我們將討論如何連接LM317可調(diào)正穩(wěn)壓器IC。連接圖如下所示。
使用LM317的可調(diào)節(jié)穩(wěn)壓器
電阻器R1和R2確定輸出電壓Vout。調(diào)節(jié)電阻器R2以使輸出電壓范圍在1.2伏特至57伏特之間。可以使用以下等式計(jì)算所需的輸出電壓：
Vout = Vref（1 + R2 / R1）+ Iadj R2
在該電路中，Vref的值是調(diào)節(jié)端子和輸出之間的參考電壓，取1.25伏。
Iadj的值非常小，并且還具有恒定值。因此上面的等式可以改寫(xiě)為
Vout = 1.25（1 + R2 / R1）
在上面的等式中，由于Iadj的值較小，因此忽略了由于R2引起的下降。
負(fù)載調(diào)節(jié)率為0.1％，而線路調(diào)節(jié)率為每伏特0.01％。這意味著，輸出電壓為輸入電壓的每個(gè)伏變化僅0.01％的。紋波抑制為80 db，相當(dāng)于10,000。
LM 337系列可調(diào)穩(wěn)壓器是LM 317系列器件的補(bǔ)充。負(fù)可調(diào)穩(wěn)壓器可提供與LM 317器件相同的電壓和電流選項(xiàng)。
LM340系列穩(wěn)壓器
三端穩(wěn)壓器IC - 框圖 - LM340
使用LM340 IC的穩(wěn)壓器是最常用的穩(wěn)壓器IC。如上圖所示，內(nèi)置參考電壓Vref驅(qū)動(dòng)運(yùn)算放大器的非逆變輸入。這里使用的運(yùn)算放大器有許多階段的電壓增益。這種高增益有助于運(yùn)算放大器使逆變和非逆變端子之間的誤差電壓幾乎為零。因此，逆變輸入終端vaue也將與非逆變終端Vref相同。
因此，流過(guò)分壓器的電流可寫(xiě)為
I = Vref / R2
圖中所示的電阻器R2不是連接到IC的外部元件，而是在制造期間內(nèi)置在IC內(nèi)部的內(nèi)部電阻器。由于上述條件，相同的電流流過(guò)R1。因此輸出電壓可寫(xiě)為
Vout = Vref / R2（R1 + R2）
這表明可以通過(guò)為R1和R2設(shè)置所需的值來(lái)控制調(diào)節(jié)器的輸出。
該IC具有一個(gè)串聯(lián)傳輸晶體管，可以處理超過(guò)1.5 A的負(fù)載電流，只要它提供足夠的散熱。
與其他IC一樣，該IC還具有熱關(guān)斷和限流選項(xiàng)。熱關(guān)斷功能可在IC的內(nèi)部溫度超過(guò)其預(yù)設(shè)值時(shí)立即關(guān)閉IC。溫度的升高可能主要是由于過(guò)高的外部電壓，環(huán)境溫度，甚至是散熱。LM340 IC的預(yù)設(shè)截止溫度值為175°C。由于熱關(guān)斷和電流限制，LM 340系列中的設(shè)備幾乎是堅(jiān)不可摧的。
LM 340 - 15穩(wěn)壓器工作原理電路圖
上圖顯示了LM340 IC作為穩(wěn)壓器的應(yīng)用。引腳1、2和3是輸入、輸出和接地。
當(dāng)從IC到未調(diào)節(jié)電源的濾波電容器有相當(dāng)大的距離（以厘米為單位）時(shí)，由于電路內(nèi)的引線電感，IC內(nèi)可能會(huì)發(fā)生不希望的振蕩。為了消除這種不希望的振蕩，必須如電路中所示放置電容器C1。
電容器C2有時(shí)用于改善電路的瞬態(tài)響應(yīng)。
LM 340系列中的任何器件都需要的最小輸入電壓至少比穩(wěn)壓輸出電壓高2到3V。否則，它將停止調(diào)節(jié)。此外，由于功耗過(guò)大，存在最大輸入電壓。
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