之前已說明了采用變壓器方式的AC/DC轉換順序為AC-低AC-整流/平滑(DC)-[選項:穩定化DC]以及采用開關方式的AC/DC轉換順序為AC-整流/平滑(DC)-穩定化DC(AC-整流/平滑-穩定化DC)進行轉換。在本項則是說明各方式中,經由前文的藍色部分的整流/平滑,所生成得DC電壓,轉換成穩定化DC電壓的方式。
采用開關方式的AC/DC轉換,會“將DC轉換成AC后,經由整流/平滑,再轉換成DC”,但其本身為采用開關方式的DC/DC轉換,因此之后將簡稱為“開關式DC/DC轉換”。和開關式DC/DC轉換相對的,則是線性DC/DC轉換。提到DC/DC,不少人第一直覺想到開關方式的,嚴格說來,以DC轉換成DC來說,其實分成開關式和線性方式兩種,接下來將以兩者為前提進行說明。
圖12和13是各AC/DC轉換方式的電路,但圈起來的部分是將DC電壓,轉換成想要的DC電壓的電路。在實際使用上,如果未利用該電路,轉換成穩定且高精度的DC電壓,就無法產生電子電路所需要的電源。
所謂線性穩壓器
線性穩壓器,也稱3引腳穩壓器,廣泛使用的能簡單降低DC電壓設備?;旧戏殖奢斎?、輸出、GND的3個引腳,并將輸出電壓事先調整成業界標準電壓。之后也陸續開發出利用外置電阻輸出可變型或內置ON/OFF功能(關斷)等規格,根據功能變更引腳數量。
構造上完全利用線性反饋環路控制,誤差放大器監視輸出至反饋為止的電壓,輸入變動或輸出負載變動時,調整輸出電壓保持穩定。不必開關,不會出現開關所引起的噪聲和紋波。
使用方法非常簡單,但使用時仍必須考慮損耗=熱。如圖15所示,線性穩壓器是指輸入和輸出間的電壓差和流至輸入的電流的積為損耗功率,而損耗功率會轉換成熱。在未加裝散熱板下,最多只能承受到2W左右。當然,損耗大代表著效率差。
考慮加裝AC/DC轉換器時,線性穩壓器IC的輸入,無法承受直接整流100VAC的140V電壓,在采用開關方式的AC/DC轉換中,替換DC/DC部分的無法使用的線性穩壓器IC。雖然可以利用高耐壓晶體管等,不直接連線性穩壓器,但從140V的DC電壓,降至例如12V的電壓時,考慮到熱處理,事實上并無其他選擇。此外,也必須考慮如何設計電路,以及包含散熱器在內時所需要的空間。
根據上述理由,利用線性穩壓器轉換DC/DC(降壓穩定化)時,一般會采用變壓器的方式。若能將使用變壓器的變壓(降壓)調整理最佳狀態,線性穩壓器的輸入、輸出落差不要太大的話,效率就不會變得那么差,且能在允許的發熱范圍內使用。
此外,線性穩壓器具備紋波抑制功能,也可以抑制平滑后的DC中殘存的紋波。在不能有噪聲的應用裝置上,能加裝線性穩壓器解決噪聲問題。
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