1.功率調節概述

　　現代AC-DC和DCDC轉換器通過有效的功率轉換，為許多電子儀器，設備和系統提供了受控制的，安全的，高度穩壓的直流電源。幾年前，變壓器，整流器和線性穩壓器還是功率轉換技術界的主流產品。但是就如同LED逐漸代替了普通燈泡，DC-DC轉 換器也逐漸取代了線性穩壓器，初級端的開關控制也逐漸取代了主流的50Hz變壓器。過去十年中，開關穩壓器技術得到極大的改進：新的電路，部件和材料被應用其間。這些改進使我們可以得到更好的電子性能，熱力性能，同時大大減小了電源的尺寸，重量以及成本。時至今日，開關穩壓器已被大量的使用，成為了DC-DC和AC-DC功率轉化中最普遍的技術。

　　1.1線性穩壓器

　　線性穩壓器的功能是將一-個穩定的或者不穩定的輸入源電壓轉換為一個穩定的輸出電壓。正常工作時，即使輸入端的電壓出現巨大的波動，輸出端的電壓仍可以保持穩定。這意味著穩壓器不只可以過濾基頻上的輸入紋波，還可以過濾hi次或十次諧頻上的輸入紋波。這種穩壓器的局限在于內部誤差放大反饋電路（error amplifier feedback cir-cuit）的反應速度。

　　大多數的線性穩壓器是用閉環控制的。這種穩壓器如圖1.1所示。傳導晶體管（passtransistor）是其中的穩壓元件一-它的內阻可變性可以有效的限制從輸入端流至輸出端的電流。為了得到想要的輸出電壓值，我們可以這樣選擇R/Ry的值，使其在放大器反相輸入端的電壓等于放大器正相輸入端的參考電壓Vr誤差放大反饋回路的作用是使兩個輸入端之間的電壓差保持為0.

　　如果負載減小或輸入電壓增大，那么輸出端電壓將變大，放大器反相輸入端的電壓將高于其正相輸入端的電壓V，誤差放大器輸出端的電壓為負值，傳導晶體管的基極電壓變小，最終晶體管的輸出電壓也將變小。又如果，負載增大或輸入電壓減小，放大器反相輸入端的電壓將下降，小于其E相輸入端的電EVE傳導晶體管的基極電壓和輸出電壓變大，從而補償了原本下降了的輸出端電壓。因此一個反饋回路可以同時調整由輸入電壓變化（線路調整Line regulation） 和負載變化（負載調整Load regulation）所引起的電壓變化。這里必須強調，為了提供--個穩定且精準的輸出電壓，爹考電壓VE必領非常穩定，并具有極佳的溫度系數。如果印刷電路板布局良好，那么輸出電壓波動/噪音可以小于50uVp-p。

　　圖1.1是一個3引腳穩壓器，其中沒有畫出短路保護電路。如果穩壓器的輸出端與地短接，晶體管將完全導通，從輸入端流至輸出端的電流將非常大，所以需要一 一個內部的次級保護電路來限制電流（ 如圖1.2所示）。電流限制是通過感應電阻Rs上的壓降來實現的。當導通電流過大時，電壓超過0.7V，晶體管Q，將導通并從晶體管Q：“偷走”電流，從而實現減小激勵和限制輸出電流的功能，這里LNTT = 0.7V/Rs.

　　最大允許電流應當被設定為-一個高于正常操作時的最大電流的值。-般情況下，電流上限被設定為150%一200%的額定電流。由于穩壓器在整個短路過程中都處于工作狀態，所以這期間穩壓器其實一直處于過載狀態。

　　傳導品體管在過熱燒毀前，過熱保護電路會使其停止工作，所以一 -些廉階的線性穩壓器的“短路保護”僅僅通過熱保護電路來實現。這種保護電路也許可以保護穩壓器，但是初級電源也許會因過熱而出現故障，如果在設計初級電源時，沒有考慮從穩壓器短路到保護電路切斷穩壓器期間加何處理這個短路電流。