概述

電子設備都需要供電，其電能來源于火力、水力、核子發電廠提供的交流電。這些交流電通過電源設備變換為直流電。但是，這種直流電源不符合需要，仍需變換，這稱為DC/DC變換。常規的變換器是串聯線性穩壓電源，其調整元件工作于線性放大區，通過的電流是連續的，功耗很大，需要非常大的體積，變換效率通常只有30%。

70年代，隨著功率晶體管的研制，隔離集成電路和磁性材料的研制、應用;隨著功率電子學領域中技術日新月異的發展，理論研究不斷深化，功率變換拓撲及器件對偶理論的日趨完善，開關電源以其強大的生命力適應當今高效率、小型輕量化的要求。

開關電源去除了工頻變壓器，代之以幾十kHz、幾百kHz甚至數MHz的高頻變壓器。由于調整管工作于開關狀態，功耗小，效率高，可達80%~95%。因此開關穩壓電源體積小，重量輕。但由于電路負載，高頻元器件價格高，因此成本較高，且輸出紋波噪聲電壓較高，動態響應較差。

線性穩壓電源

在功率開關晶體管問世以前，串聯調整穩壓器一直是最簡單的、最常用的穩壓技術。基本的串聯穩壓電路如下圖所示：

串聯穩壓電路示意圖

圖中，V1是調整管，Vi是輸入電壓，Vo是輸出電壓。R1、R2形成采樣電阻，采樣電壓Vf同參考電壓Vr進行比較，放大產生的電壓經過直流電平位移后，作為調整管的基極輸入，這樣構成一個負反饋回路，負載RL變化時，通過反饋回路調整以使Vo保持穩定。

這樣的集成穩壓器有固定輸出的W78XX系列，其中XX的值即輸出電壓值，如7805，輸出電壓為5V。還有一些是輸出可以調節的LM117、317，這也是我們經常使用的。

線性穩壓電源的功耗同輸入、輸出電壓之間的差有關系，壓差越大，功耗越大。決定輸入、輸出電壓之間的差與輸出級的調整管的飽和壓降有關系。

在低飽和方式中，輸出級采用PNP功率晶體管，此外還有用CMOS管作為輸出級的大功率電路，而BiCMOS則結合了低壓降大電流的優點，這對于提高穩壓電源的效率起到了很好的作用。如下圖所示是幾種不同方式的輸出級電路，其飽和壓降是不同的：

三種輸出方式下的飽和壓降