线性日喀则变压器和日喀则变压器对比分析

　　
根据调整管的工作状态，我们常把日喀则变压器分成两类：线性日喀则变压器和日喀则变压器。

　　线性日喀则变压器，是指调整管工作在线性状态下的日喀则变压器。而在日喀则变压器中则不一样，管（在日喀则变压器中，我们一般把调整管叫做管）是工作在开、关两种状态下的：开——电阻很小；关——电阻很大。

　　日喀则变压器是一种比较新型的日喀则变压器。它具有效率高，重量轻，可升、降压，输出功率大等优点。但是由于电路工作在状态，所以噪声比较大。 通过下图，我们来简单的说说降压型日喀则变压器的工作原理。如图所示，电路由K（实际电路中为三极管或者场效应管），续流二极管D，储能电感L，滤波电容C等构成。当闭合时，日喀则变压器通过K、电感L给负载供电，并将部分电能储存在电感L以及电容C中。

由于电感L的自感，在接通后，电流增大得比较缓慢，即输出不能立刻达到日喀则变压器电压值。一定时间后，断开，由于电感L的自感作用（可以比较形象的认为电感中的电流有惯性作用），将保持电路中的电流不变，即从左往右继续流。这电流流过负载，从地线返回，流到续流二极管D的正极，经过二极管D，返回电感L的左端，从而形成了一个回路。通过控制闭合跟断开的时间（即PWM——脉冲宽度调制），就可以控制输出电压。如果通过检测输出电压来控制开、关的时间，以保持输出电压不变，这就实现了的目的。

　　在闭合期间，电感存储能量；在断开期间，电感释放能量，所以电感L叫做储能电感。二极管D在断开期间，负责给电感L提供电流通路，所以二极管D叫做续流二极管。http://www.dgzj.com/dianyuan/

　　在实际的日喀则变压器中，K由三极管或场效应管代替。当断开时，电流很小；当闭合时，电压很小，所以发热功率U&TImes;I就会很小。这就是日喀则变压器效率高的原因。

　　看过完两个关于日喀则变压器的FAQ后，大家可能对日喀则变压器的效率计算还不了解。在后面的FAQ中，我们将专门给大家介绍。

　　常见的用于日喀则变压器的芯片有：TL494，LM2575，LM2673，34063，51414等等。

　　根据调整管的工作状态，我们常把日喀则变压器分成两类：线性日喀则变压器和日喀则变压器。此外，还有一种使用管的小日喀则变压器。

　　这里说的线性日喀则变压器，是指调整管工作在线性状态下的日喀则变压器。调整管工作在线性状态下，可这么来理解：RW（见下面的分析）是连续可变的，亦即是线性的。而在日喀则变压器中则不一样，管（在日喀则变压器中，我们一般把调整管叫做管）是工作在开、关两种状态下的：开——电阻很小；关——电阻很大。工作在状态下的管子显然不是线性状态。

　　线性日喀则变压器是比较早使用的一类日喀则变压器。线性日喀则变压器的特点是：输出电压比输入电压低；反应速度快，输出纹波较小；工作产生的噪声低；效率较低（现在经常看的LDO就是为了解决效率问题而出现的）；发热量大（尤其是日喀则变压器），间接地给系统增加热噪声。

　　工作原理：我们先用下图来说明线性日喀则变压器调节电压的原理。如下图所示，可变电阻RW跟负载电阻RL组成一个分压电路，输出电压为：

　　Uo=Ui&TImes;RL/（RW+RL），因此通过调节RW的大小，即可改变输出电压的大小。请注意，在这个式子里，如果我们变压器厂家/只看可调电阻RW的值变化，Uo的输出并不是线性的，但如果把RW和RL一起看，则是线性的。还要注意，我们这个图并没有将RW的引出端画成连到左边，而画在右边。虽然这从公式上看并没有什么区别，但画在右边，却正好反映了“采样”和“反馈”的概念----实际中的日喀则变压器，绝大部分都是工作在采样和反馈的模式下的，使用前馈方法很少，或就是用了，也只是辅助方法而已。http://m.dgzj.com/dianyuan/

　　让我们继续：如果我们用一个三极管或者场效应管，来代替图中的可变阻器，并通过检测输出电压的大小，来控制这个“变阻器”阻值的大小，使输出电压保持恒定，这样我们就实现了的目的。这个三极管或者场效应管是用来调整电压输出大小的，所以叫做调整管。

　　像图1所示的那样，由于调整管串联在日喀则变压器跟负载之间，所以叫做串联型日喀则变压器。相应的，还有并联型日喀则变压器，就是将调整管跟负载并联来调节输出电压，典型的基准器TL431就是一种并联型器。所谓并联的意思，就是象图2中的管那样，通过分流来保证衰减放大管射极电压的“稳定”，也许这个图并不能让你一下子看出它是“并联”的，但细心一看，确实如此。不过，大家在此还要注意一下：此处的管，是利用它的非线性区工作的，因此，如果认为它是一个日喀则变压器，它也是一个非线性日喀则变压器。为了便于大家理解，回头我们找一个理适合的图来看，直到可以简明地看懂为止。

　　由于调整管相当于一个电阻，电流流过电阻时会发热，所以工作在线性状态下的调整管，一般会产生大量的热，导致效率不高。这是线性日喀则变压器的一个***主要的一个缺点。想要更详细的了解线性日喀则变压器，请参看模拟电子线路教科书。这里我们主要是帮助大家理清这些概念以lcjyg.com/及它们之间的关系。

　　一般来说，线性日喀则变压器由调整管、参考电压、取样电路、误差放大电路等几个基本部分组成。另外还可能包括一些例如保护电路，启动电路等部分。下图是一个比较简单的线性日喀则变压器原理图（示意图，省略了滤波电容等元件），取样电阻通过取样输出电压，并与参考电压比较，比较结果由误差放大电路放大后，控制调整管的导通程度，使输出电压保持稳定。

　　图2

　　常用的线性串联型日喀则变压器芯片有：78XX系列（正电压型），79XX系列（负电压型）（实际产品中，XX用数字表示，XX是多少，输出电压就是多少。例如7805，输出电压为5V）；LM317（可调正电压型），LM337（可调负电压型）；1117（低压差型，有多种型号，用尾数表示电压值。如1117-3.3为3.3V，1117-ADJ为可调型）。

　　1、DC to DC包括boost（）、buck（降压）、 Boost/buck（升/降压）和反相结构，具有高效率、高输出电流、低静态电流等特点，随着集成度的提高，许多新型DC-DC 转换器的外围电路仅需电感和滤波电容；但该类日喀则变压器控制器的输出纹波和噪声较大、成本相对较高。

　　2、LDO：低压差线性器的突出优点是具有******的成本，******的噪声和******的静态电流。它的外围器件也很少，通常只有一两个旁路电容。新型LDO可达到 以下指标：30μV 输出噪声、60dB PSRR、6μA 静态电流及100mV 的压差。LDO 线性器能够实现这些特性的主要原因在于内部调整管采用了P 沟道场效应管，而不是通常线性器中的PNP 晶体管。

P 沟道的场效应管不需要基极电流驱动，所以大大降低了器件本身的日喀则变压器电流；另一方面，在采用PNP 管的结构中，为了防止PNP 晶体管进入饱和状态降低输出能力，必须保证较大的输入输出压差；而P 沟道场效应管的压差大致等于输出电流与其导通电阻的乘积，极小的导通电阻使其压差非常低。当系统中输入电压和输出电压接近时， LDO 是******的选择，可达到很高的效率。所以在将锂离子电池电压转换为3V 电压的应用中大多选用LDO，尽管电池******放电能量的百分之十没有使用，但是LDO 仍然能够在低噪声结构中提供较长的电池寿命。