AC-DC电源基础

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（B站视频笔记）

一、电源种类

AC（Alternating Current）– DC（Direct Current）：直流稳压电源

AC — AC：变压器，交流稳压器

DC — DC：直流直流交换器，DC/DC

DC — AC：逆变器

二、实现直流稳压电源的方法

1.线性稳压电源

效率低，输出功率较小，变压器昂贵，纹波小，结构简单，易于制造和维修。

适用于对纹波要求高的场合。

2.开关稳压电源

效率高，输出功率大，变压器体积小便宜，纹波大，结构复杂，不利于维修。

适用于对纹波要求不高的场合。

三、线性稳压电源结构–4部分

1.桥式整流工作原理

获得了单一方向的脉动。

2.滤波

C1 = 1mF

电容越大，放电越缓慢，留给它的充电时间段就越短，充电夹角越来越小。

C1 = 0.5mF

充电夹角越小，充电电流越大，这个充电电流起名叫浪涌电流，如果浪涌电流太大，就有可能把二极管烧掉。

若电容非常小，也不行，如下图所示：

C1 = 2mF

3.稳压

（稳压管稳压、串联型稳压电路原理、输出可调范围、串联型稳压电路的限流保护）

SW1断开时，AM1全部流入AM3，稳压值为3.9V；SW1闭合时，AM2夺走了AM3的部分电流，稳压值为3.6V。

有什么办法能让稳压管始终流一个不大的电流，负载接入不夺走电流？

用电压跟随器。

当SW1悬空时，VF2 = 3.9V；

当SW1接入负载1k时，VF2 = 3.9V，3.9V / 1k = 3.9mA；

当SW1接入负载50时，VF2 = 1.97V，3.9V / 50 = 78mA，但是LM324不能提供80mA电流；

（运放承受-10mA ~ 10mA）

此时用晶体管扩流。

此时，VF2 = 3.9V，AM4 = 1A，AM2 = 4.71mA，运放可以承受。 

但是，V2 = 15V何来？我们可以这样：

有负电源电压抑制和正电源电压抑制。

低频的时候在120dB，20dB是十倍抑制，再往下走，几乎抑制不了。

f(G1) = 1 MHz。

我们可以看到，VF1的波形跟电源同频率，信号峰峰值为1V，电源上峰峰值为2V。

结论：当电源上有波动时，频率越高，运放越抵抗不住，运放的输出就会呈现电源上的波动，频率越低，抑制能力越强。

可调输出电压：

多数电源内部都是1.25V稳压管。

效率不高。

VF2 = 1.25V已知，根据电位器的划动位置可以算出VF3期望的最大电压和最小电压，期望的最大电压是否低于输入电压最小值，是否比输入电压最小值还小2V。

限流保护：

当I out大到一定程度分流二极管导通，把I 1夺走，让运放无法驱动主晶体管导通、工作。

集成三端稳压器：

越小体积的温升越高。

内部结构：

T1和T3复合管的作用：扩流。

要求输入端和输出端有一个最小压差。

集成三端稳压器有两个调节率：

线电压调解率和负载调解率，前者描述输入电压在大范围内幅度变化时输出电压有多稳，后者描述负载电阻变化导致负载电流大范围变化时输出电压有多稳。

集成可调节线性稳压器：

集成可调节三端稳压器静态电流非常小，近似为0。输出端和调节端压降为1.25V。

最终输出电压为（R2 + R1）/ R1 * 1.25，不需要考虑I q。

I q = 0.046 mA

集成三端稳压器：

I q = 4.859 mA

固定集成三端稳压器扩压，Vout端和COM端的压差为5V。需要考虑I q。（现实中一般直接用可调的）

（仅用作考试）

集成三端稳压器扩流：

大电流时三极管T并联帮你使劲，小电流时T不工作。（T得是大功率的三极管）

通过稳压器的电流为4.988 – 3.145 = 1.843 mA

将R3改大，更灵敏，电流稍大，T并联工作。

通过稳压器的电流为4.994 – 3.956 = 1.038 mA

四、用三端稳压器制作恒流源

五、LDO:低跌落电压三端稳压器

一般的三端稳压器输入最小7.5V，输出5V，压差2.5V，效率较低。