負(fù)載調(diào)整率Loadregulation線性調(diào)整器

電源調(diào)整一個(gè)理想的電源提供一個(gè)定值的直流電壓，不管輸入電壓或是負(fù)載的情況是否有改變。摘要理想的電源一個(gè)真正電源的輸出電壓會(huì)隨負(fù)載而改變，如下第二個(gè)圖所示。輸出也會(huì)隨輸入電壓而改變。真正的電源VNLVNLVFL線調(diào)整率線調(diào)整率(LineRegulation)是量測一個(gè)電源在輸入線電壓改變下，維持直流

輸出電壓穩(wěn)定的能力。線調(diào)整率的公式是摘要線調(diào)整率也可以用每VOUT

伏特的改變，除以VIN(%/V)的改變百分率來表示。負(fù)載調(diào)整負(fù)載調(diào)整率(LoadRegulation)是量測一個(gè)電源在定值輸入電壓的情況下，無負(fù)載及滿負(fù)載之間，維持直流輸出電壓穩(wěn)定的能力。它可以用一個(gè)負(fù)載電壓改變百分比來表示：摘要負(fù)載調(diào)整率也可以用每mA的輸出改變，除以負(fù)載電流(%/mA)的改變百分率來表示。有時(shí)一個(gè)商業(yè)用的電源，其規(guī)格會(huì)顯示最大的誤差電壓，如下一張投影片所示。負(fù)載調(diào)整摘要商業(yè)用電源供應(yīng)器，譬如實(shí)驗(yàn)室中的那種，有極佳的線電壓及負(fù)載調(diào)整規(guī)格。

BK

精準(zhǔn)

1651A是一個(gè)有三個(gè)輸出供應(yīng)(兩個(gè)0-24V輸出及一個(gè)固定的5V輸出)的例子。這種電源供應(yīng)的電壓調(diào)整規(guī)格如下：

線調(diào)整率： ≤0.01%+3mV(主供應(yīng)) ≤5mV(固定的5V供應(yīng))

負(fù)載調(diào)整率： ≤0.01%+3mV(主供應(yīng)) ≤5mV(固定的5V供應(yīng))負(fù)載調(diào)整有時(shí)一個(gè)電源供應(yīng)相等的戴維寧阻抗被用來取代其負(fù)載調(diào)整規(guī)格。摘要電源在這種情況下，

VOUT

可以藉由分壓法找到：負(fù)載調(diào)整率可用以下阻抗的方式表示：

負(fù)載調(diào)整摘要例題：解答：一個(gè)電源有25mW

的輸出阻抗及10.0W滿負(fù)載電流0.50A。其負(fù)載調(diào)整率為何？其無負(fù)載的輸出電壓為何？=0.25%(a)(b)根據(jù)歐姆定律，VOUT=5.0V。=5.013V串聯(lián)調(diào)整器串聯(lián)調(diào)整器方塊圖：摘要基本串聯(lián)調(diào)整器電路：控制元件藉由改變跨在電晶體集-射極電壓來維持一個(gè)定值的輸出電壓。參考電壓誤差檢測器取樣電路控制元件控制元件誤差檢測器取樣電路串聯(lián)調(diào)整器摘要串聯(lián)調(diào)整器電路的輸出電壓是：例題：解答：(a)串聯(lián)調(diào)整器輸出電壓為何？(b)如果負(fù)載電流是200mA，求

Q1的功率消耗？(a)(b)47kW100kW3.9V18V4.7kW=12.2VP=VI

=(18V–12.2V)(0.2A)=1.16W串聯(lián)調(diào)整器摘要限流用以防止過量的負(fù)載電流。當(dāng)電流經(jīng)由R4

使得跨過Q2

的

VBE為0.7V，Q2

將導(dǎo)通。這減少了流到

Q1

的基極電流，因而限制了負(fù)載電流。電流限制是：譬如說，一個(gè)1.4W電阻，其限制電流約為0.5A。串聯(lián)調(diào)整器摘要過載時(shí)因?yàn)閂OUT

的值下降，因此造成

VR5

的值下降。這個(gè)表示只需要較少的電流就能維持

Q2

的導(dǎo)通，所以負(fù)載電流也跟著下降。反摺限流使負(fù)載電流在過載的情況下，會(huì)較峰值下降許多。Q2

在

VR5+VBE=VR4

時(shí)開始導(dǎo)通及電流限制。VR5

的值則是應(yīng)用分壓法求得：並聯(lián)調(diào)整器並聯(lián)調(diào)整器方塊圖：摘要基本並聯(lián)調(diào)整器電路：控制元件由改變電晶體內(nèi)的集極電流來維持定值的輸出電壓。參考電壓誤差檢測器控制元件取樣電路誤差檢測器控制元件取樣電路（並聯(lián)）並聯(lián)調(diào)整器摘要雖然並聯(lián)調(diào)整器較串聯(lián)調(diào)整器沒有效率，但是它有固有的短路保護(hù)。當(dāng)輸出是短路的時(shí)候，其電流值最大為VIN/R1。並聯(lián)調(diào)整器使用一個(gè)並聯(lián)電晶體來做控制元件。如果輸出電壓有改變，運(yùn)算放大器感應(yīng)到電壓的改變就會(huì)跟著更正

Q1

的偏壓。舉個(gè)例子，輸出電壓的減少會(huì)造成VB

的減少及VC

的增加。交換式調(diào)整器摘要所有的交換式調(diào)整器藉由依賴負(fù)載的工作週期，迅速地交換輸入電壓的開及關(guān)來控制輸出電壓。因?yàn)槭褂玫氖歉哳l交換，它們通常都有電子雜訊。開/關(guān)控制VOUT增加工作週期則增加輸出電壓。減少工作週期會(huì)減少輸出電壓。交換式調(diào)整器摘要一個(gè)步降交換式調(diào)整器藉由控制一個(gè)串聯(lián)電晶體的工作週期來控制輸出電壓。工作週期會(huì)根據(jù)負(fù)載的要求而改變。因?yàn)樵谒械慕粨Q式調(diào)整器，電晶體不是ON就是OFF，電晶體的功率消耗非常的小，而且調(diào)整器非常有效率。脈衝藉由一個(gè)LC

濾波器變得更平滑。

onC

充電+

--+L

轉(zhuǎn)變極性offC

放電+

-onoffL

磁場建立交換式調(diào)整器摘要在一個(gè)步升交換式調(diào)整器中，控制元件工作如一個(gè)脈衝快速地交換接地。交換ON及OFF的時(shí)刻是由輸出電壓來控制。步升的現(xiàn)象是因?yàn)樵诮粨Q時(shí)，電感改變極性，因而加增了

VIN的事實(shí)。因此，輸出電壓較輸入電壓為大。onoffC

充電-+L

磁場崩解+-onoffL

磁場建立C

放電交換式調(diào)整器一個(gè)反相交換式調(diào)整器，其輸出和輸入成相反的極性。它可以和一個(gè)正調(diào)整器聯(lián)合使用相同的輸入源。倒轉(zhuǎn)發(fā)生於電感極性的轉(zhuǎn)變。當(dāng)二極體導(dǎo)通時(shí)，電容將充與輸入極性相反的電。摘要onL

磁場崩解-+C

充電offIC電壓調(diào)整器積體電路(IC)電壓調(diào)整器可用作串聯(lián)調(diào)整器或交換式調(diào)整器。常用的三端點(diǎn)調(diào)整器在一個(gè)系統(tǒng)中通常使用分開的印刷電路板，因?yàn)椴话嘿F而且也可避免與大功率分佈系統(tǒng)(譬如收到雜訊)等的相關(guān)問題。摘要78XX調(diào)整器78XX系列是一種有各種包裝，固定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格電壓輸出的正輸出調(diào)整器。TO-220封裝D-PAKIC電壓調(diào)整器78XX系列唯一需要的外部元件是輸入及輸出電容及某種形式的散熱片。這些IC包括熱切斷保護(hù)及內(nèi)部限流的裝置。摘要78XX系列主要用在需要固定輸出電壓的應(yīng)用上，但是外加幾個(gè)元件，它們也可以產(chǎn)生可變電壓或電流。散熱片表面IC電壓調(diào)整器79XX系列是78XX系列負(fù)輸出的相應(yīng)，但是接腳編號(hào)不同於78XX系列。其它的規(guī)格基本上相同。摘要IC電壓調(diào)整器LM317是一個(gè)可調(diào)的正輸出IC調(diào)整器。在輸出及可調(diào)整端點(diǎn)之間有一個(gè)固定的+1.25V參考電壓。沒有接地的接腳。摘要輸出電壓為：例題：解答：求VOUT

的值？(假設(shè)IADJ=50mA)=16.8V2kW150W+20V+16.8VIC電壓調(diào)整器IC調(diào)整器在切斷前將電流限制在一個(gè)最大的允許值。如下電路所示使用一個(gè)外接的旁路電晶體來增加最大可用的負(fù)載電流。摘要Rext

的設(shè)定值決定Qext

開始導(dǎo)通的點(diǎn)：譬如，如果

Imax

是1.0A，Rext=0.7W問題：Rext

需要最小的功率額定是多少？P=I2R=(1A)2(0.7W)=0.7W解答：IC電壓調(diào)整器78S40IC是一個(gè)包含了所有需要的元件來配置一個(gè)交換式調(diào)整器，只需使用少數(shù)幾個(gè)外接元件。摘要它是一個(gè)通用的交換式調(diào)整器輔系統(tǒng)因?yàn)樗梢员皇褂玫娜苏{(diào)成一個(gè)步降、步升、或是反相調(diào)整器。規(guī)格表顯示了這個(gè)型態(tài)的典型電路。這是一個(gè)步降的型態(tài)。選擇重要詞彙

調(diào)整器(Regulator)線調(diào)整率(Lineregulation)負(fù)載調(diào)整率(Loadregulation)線性調(diào)整器(Linea