電壓調(diào)節(jié)器（簡(jiǎn)稱AVR），是專門為配套基波、諧波復(fù)式勵(lì)磁或裝配有永磁發(fā)電機(jī)勵(lì)磁（PGM系統(tǒng)）的交流無(wú)刷發(fā)電機(jī)而設(shè)計(jì)。電壓調(diào)節(jié)器通過(guò)對(duì)發(fā)電機(jī)交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁電流的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)輸出電壓的自動(dòng)調(diào)節(jié)。發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器可滿足普通60/50Hz及中頻400Hz單機(jī)或并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)使用。

　　電壓調(diào)節(jié)器是愛(ài)好者優(yōu)先考慮使用的電子部件之一。它只需要輸入一個(gè)高電壓，并將其降低到所需的設(shè)定電壓。聽(tīng)起來(lái)像是一個(gè)很好的解決方案，但是有一個(gè)問(wèn)題，它們的效率非常低。眾所周知，它們?cè)诖箅娏飨率褂脮r(shí)會(huì)變得非常熱，并且通常需要大量散熱器來(lái)阻止釋放出煙霧。

　　為了證明為什么他們會(huì)變得如此熱，我們需要考慮使用過(guò)程中會(huì)發(fā)生什么。根據(jù)基爾霍夫電流定律（Kirchhoff laws），進(jìn)入某系統(tǒng)的電流等于離開(kāi)該系統(tǒng)的電流。如果我們使用一個(gè)調(diào)節(jié)器的簡(jiǎn)化版本，該器件只能改變輸出電壓。由于對(duì)電路的最小電流損耗，我們認(rèn)為絕大多數(shù)功率損耗都轉(zhuǎn)換成熱量。使用以下基本方程：

　　Power （W） = Voltage （V） x Current （I）

　　因此，如果我們使用On Semiconductor（以前的飛兆半導(dǎo)體）制造的LM7805，可以調(diào)節(jié)輸出5V，1A電流。它是一個(gè)非常標(biāo)準(zhǔn)的元器件，是非常典型的電壓調(diào)節(jié)器。

　　如果我們使用9V輸入，則功率為9V×1A = 9W。

　　輸出功率為5V×1A = 5W。

　　這意味著有4W的功率作為廢熱從調(diào)節(jié)器中耗散。當(dāng)考慮到可用包裝的尺寸時(shí)，這是一個(gè)很大的數(shù)量級(jí)?？紤]到電路中會(huì)發(fā)生過(guò)熱，當(dāng)設(shè)計(jì)不正確時(shí)，將導(dǎo)致其很容易損壞自身以及周圍的其他部件。

　　這個(gè)帖子并不是要?jiǎng)褡枘闶褂秒妷赫{(diào)節(jié)器，他們?cè)陔娮与娐分姓加幸幌?，并且它是一個(gè)很好的入門點(diǎn)。所有電子工程師都需要對(duì)線性穩(wěn)壓器的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)有一個(gè)廣泛的了解，才能正確處理它們。

　　工作原理

　　上述原理圖可以在數(shù)據(jù)手冊(cè)中找到，但是它已經(jīng)通過(guò)顏色來(lái)區(qū)分顯示電路的不同部分。

　　上述原理圖中最重要的元件是Q16（紅色），它控制輸入和輸出之間的電流，從而控制電壓。它同Q15（橙色）一起被置于一組達(dá)林頓配對(duì)中。在此配置中，Q16放大了Q15放大過(guò)的電流。這意味著Q15可以用于引入錯(cuò)誤反饋。藍(lán)色部分包含一個(gè)分壓器，可以縮放輸出電壓，使其可以被帶隙電路使用。該帶隙電路見(jiàn)于黃色部分（Q1和Q6）。該帶隙基準(zhǔn)產(chǎn)生誤差信號(hào)，其饋送到Q7（橙色）。使用帶隙電路主要是因?yàn)楫?dāng)器件的溫度發(fā)生變化時(shí)，它也能提供穩(wěn)定的輸出。

　　橙色部分采集了這個(gè)誤差信號(hào)，并通過(guò)Q15和前面描述的達(dá)林頓配置進(jìn)行放大。紫色部分具有過(guò)熱保護(hù)（Q13）和大輸出電流保護(hù)（Q14）。在這些原理圖中，偶爾您還會(huì)發(fā)現(xiàn)本節(jié)中標(biāo)有Q19的過(guò)壓輸入電壓保護(hù)。這些在過(guò)電流或過(guò)熱的故障條件下關(guān)閉調(diào)壓器。綠色部分稱為“啟動(dòng)”電路，因?yàn)樗峁┝藶閹峨娐饭╇娝璧某跏茧娏?。這樣就可以在電路需要時(shí)啟動(dòng)。

　　我選擇了LM7805，因?yàn)?V是一個(gè)常用的值，但LM78xx系列具有許多不同的預(yù)置電壓版本。帶隙電路試圖將其輸入為1.25V，這是從藍(lán)色部分中的分壓器。由于R20是可變電阻，所以可以在制造期間對(duì)分壓器進(jìn)行校準(zhǔn)，以便在任何選定的輸出電壓下精確輸出1.25V。這對(duì)制造商而言是非常好的，因?yàn)樗鼈冎圃斐龃罅肯嗤?a target="_blank">芯片，并且可以滿足他們想要的任何電壓輸出。這也類似于一些可調(diào)電壓調(diào)節(jié)器工作的方式，如LM317。在可調(diào)芯片中，分壓器由設(shè)計(jì)者制造，這意味著通過(guò)簡(jiǎn)單的電阻變化它就可以應(yīng)用于任何情況。

　　基本配置

　　看一下數(shù)據(jù)表，器件有很多的應(yīng)用。但最簡(jiǎn)單的應(yīng)用只有輸入和輸出。所需要的是一對(duì)去耦電容器，用于平滑交流信號(hào)和隨機(jī)噪聲。電壓調(diào)節(jié)器最好采用干凈、平穩(wěn)的電源。由于晶體管兩端的電壓降，對(duì)于高于所需輸出2V的輸入電壓，也有這種要求。

　　我建議人們閱讀數(shù)據(jù)手冊(cè)，并進(jìn)行不同的電壓輸入和電流輸出，來(lái)看看它是多么容易變熱。在該數(shù)據(jù)手冊(cè)中還有一些其他使用該器件的好應(yīng)用，您可以將其變?yōu)榭烧{(diào)電壓輸出、恒流供電和大電流電源輸出。對(duì)于學(xué)習(xí)更多關(guān)于晶體管和運(yùn)算放大器的知識(shí)，這些也是非常好的項(xiàng)目。