此介紹在開關(guān)電源書中很少提及的可調(diào)性電源是因為以下幾個原因。
首先,當(dāng)要求非常低的輸出噪聲時,線性調(diào)節(jié)器仍然是最好的選擇。其次,在此描述的“級聯(lián)”線性系統(tǒng)是非常實用但有些被忽視的技術(shù)。最后,耗能型的線性調(diào)節(jié)器的高能耗和低效率的缺點正好說明下一章講述的可調(diào)開關(guān)電源的優(yōu)點。
在這一節(jié),我們回顧實驗室應(yīng)用中可調(diào)線性電源的基本概念。除了固定電壓線性調(diào)節(jié)器的損耗低些,其主要原理兩者是一樣的。
對于它的優(yōu)點,線性調(diào)節(jié)器自身噪聲水平低,通常以微伏計算,而不是開關(guān)型系統(tǒng)中常用的毫伏。對于那些將最小電子噪聲水平作為基本要求的應(yīng)用中(例如敏感的通信設(shè)備、研究活動),耗能型線性調(diào)節(jié)器非常低的噪聲水平的優(yōu)點通常比最高效率的要求重要。
一個設(shè)計優(yōu)良的線性調(diào)節(jié)器完全恢復(fù)時的瞬態(tài)響應(yīng)時間可以是20us,而典型的開關(guān)式調(diào)節(jié)器為500us。
線性調(diào)節(jié)器最大的缺點是它必須把輸出功率(VA)與內(nèi)部產(chǎn)生的功率之間的差值以熱能耗散掉。這種耗能的功率會很大,在大輸出電流和低輸出電壓時達(dá)到最大值。
這里舉的例子中(一個60V、2A可調(diào)電源),不可調(diào)節(jié)的最小電源電壓為70V。當(dāng)加上2A的負(fù)載(輸出短路時)時,輸出電壓設(shè)置為0,正常串聯(lián)調(diào)節(jié)器消耗的最小功率是140W。如果這些能量都集中在串聯(lián)線性調(diào)節(jié)器的晶體管上,則需要昂貴的散熱器和晶體管。
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