AC/DC

<strong><font color="#FF0000">作者：德州仪器 Salil Chellappan</font> </strong>

提高电源可靠性的关键在于降低功率元件的热、电压和电流应力，这主要是输入电压和所需功率的函数。不过，您可选择有助于减轻这些应力的拓扑。

同样，虽然热应力是额定功率的函数，但电源效率也起着重要作用。因此，在追求可靠性的过程中，探索提供高效率的拓扑结构和电路元件极其重要。

在我们的94.5％效率、500 W工业AC / DC参考设计中，前端功率因数校正（PFC）级是交错式过渡模式升压拓扑，尽管单级连续导通模式（CCM）升压拓扑结构是也是一个可行选择。拓扑选择主要是出于器件压力的考虑；交错式拓扑，因两级并联工作，将功率元件（升压电感、开关金属氧化物半导体场效应晶体管[MOSFET]和整流二极管）中的电流应力降低了两倍。图1所示为两种拓扑的简化图。

这里所提的线性稳压器是IC（Integrated Circuit/集成电路），与其他的IC，例如运算放大器等，同样有表示特性或性能的规格。规格的英语为Specification，有方法、标准、基准等含义。线性稳压器的技术规格即规格表，其中有表示输出电压值及其精度等。这些称为参数。技术规格除了参数之外，还记载了最大额定值、工作保证条件、特性图表等非常重要的信息。图-9为基本技术规格、规格确认点及规格表例。

绝对最大额定值定义为连一瞬间都不可超过的值。其中虽然然有时会包含短路时间等时间概念的项目，不过基本上任何时间都不可超过，当然更没有±5%的公差值。有时会出现：“超过的话会如何？”或“有多少余量？”等提问。或许大家有兴趣知道，不过考虑绝对最大额定值的定义后就了解这问题并没有讨论的空间，应该探讨的是如何让使用上的最大值不超过最大额定值，或是使用较充裕的最大额定值。

保证规格值的条件非常重要，例如确认施加电压或温度等。实际使用条件和规格要求条件未必一致。例如，如果条件为Ta=25℃，其保证值则终究为Ta=25℃下的值。然而，实际使用上并非Ta=25℃这样的恒温条件中。因此，查看规格值时务必确认是否为某一点值、某范围，例如工作保证温度的值，然后再确认实际使用条件及接近设计设备工作条件的值。附带的特性图表可有助于判断。

系列稳压器、三引脚稳压器、降压器、LDO。这些想必有听过的名称全都是指线性稳压器。除了这些名称，根据其功能或方式可以分成几类。

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2019-04/博客/100042078-65529-y1.gif&quot; alt=“图 3:线性稳压器的体系” ></center><center><i>图 3:线性稳压器的体系</i></center>

首先，大致分类的话可以分为正电压用和负电压用。另外，负电压用种类并不多。其下可分为固定输出型和可变输出型。固定型有输入、输出、GND等3引脚，以标准型号78xx（正）、79xx（负）型为代表。IC内置设定用的电阻，反馈引脚无须外露。可变型如图1例所示，如果为GND基准型，反馈引脚会露出变成4引脚。可变型还有无GND引脚的浮动工作317(正)、337(负)等类型，这些为3引脚。

线性稳压器又称为三引脚稳压器或降压器等，由于电路简单而容易使用，是许多设计者以前早就耳熟能详的电源。过去由分立器件所构成，IC化普及后变得既简便又小型，被使用在各种不同电源的应用中。近年电子设备要求必须具有高效率，需要大输出功率的设备逐渐以开关电源为主流，不过简单又省空间且低噪声的线性稳压器则是哪里都用得到的电源。

本项从线性稳压器的工作原理开始，说明其主要规格与热计算。

<strong>线性稳压器的工作原理</strong>

线性稳压器基本上由输入、输出、GND引脚所构成，可变输出则在此增加反馈输出电压的反馈（feed back）引脚(参考图1)。

线性稳压器内部电路概述如图2所示。基本上由误差放大器（误差检测用运算放大器）、基准电压源、输出晶体管所构成。输出晶体管虽用Pch MOSFET，但也可使用Nch的MOSFET、双极的PNP、NPN晶体管。