常用的穩壓電源芯片有哪些？及穩壓電路的原理分析

　　眾所周知，??隨著科技的發達，人們對“電”的需求越來越大，但是由于對電路及相關產品的知識了解匱乏，常常會發生一些危險，因此用電安全現在也成為了人們重點關注的對象。而穩壓芯片也是用電安全里不可缺乏的一個重要角色呢。穩壓芯片市場前景分析，穩壓芯片增長速度將繼續快于總體模擬芯片市場和半導體市場，2009-2015年的復合年度增長率將達16.0%。相比之下，同期總體模擬IC市場與總體半導體市場的復合年度增長率分別為11.9%和6.3%。2018-2023年中國核心芯片行業市場深度分析及投資戰略研究報告表明，穩壓芯片是一個快速增長的市場，2015年銷售額預計將從2010年的91億美元增長到163億美元。

　　穩壓芯片由集成電路經過設計、制造、封裝等一系列操作后形成，一般來說，集成電路更著重電路的設計和布局布線，而穩壓芯片更看重電路的集成、生產和封裝這三大環節。但在日常生活中，“集成電路”和“穩壓芯片”兩者常被當作同一概念使用。我國穩壓芯片生產能力有了大幅度提高，新系列、新產品不斷出現，產品質量不斷提高，價格大幅度下降，故穩壓芯片已被廣泛應用于國民經濟各部門。

　　穩壓電路是指：在輸入電網電壓波動或負載發生改變時仍能保持輸出電壓基本不變的電源電路。

　　穩壓電路分類繁多，按輸出電流的類型分為：直流穩壓電路和交流穩壓電路。按穩壓電路與負載的連接方式分為：串聯穩壓電路和并聯穩壓電路。按調整管的工作狀態分為：線性穩壓電源和開關穩壓電源。

　　按電路類型分為：簡單穩壓電源，反饋型穩壓電源和帶有放大環節的穩壓電路。

　　直流穩壓原理

　　圖1為典型的直流穩壓器的框圖。交流輸入電壓e1由變壓器Tp變成電壓e2，經整流、濾波

　　穩壓電路后向調整電路（穩壓電路）輸送一個不穩定的脈動的直流電壓。因或穩壓電路輸出電流的變動而引起輸出電壓變化時，調整電路使保持原值或者只有極小的變動。調整電路中的調整管工作在線性放大區的稱為線性電源，工作在非線性區的則稱為開關電源。線性電源分為簡單穩壓電路、并聯穩壓電路、串聯穩壓電路和集成化穩壓電路

　　直流穩壓電路

　　在輸入直流電壓和負載之間串聯入一個三極管，用三極管的管壓降代

　　穩壓電路替穩壓二極管電路中的穩壓電阻R。當或變化引起輸出電壓變化時，的變化將反映到三極管的發射結電壓上，引起的變化，從而調整，以保持輸出電壓的基本穩定。根據三極管所起的作用，稱為調整管。由于調整管與負載是串聯關系，所以圖15-2-1稱為串聯型穩壓電路。它主要由基準電壓、比較放大、取樣電路和調整元件組成。比較放大可以是單管放大電路、差動放大電路、集成運算放大器。調整元件可以是單個功率管，復合管或用幾個功率管并聯，取樣電路取出輸出電壓的一部分和基準電壓VREF比較。開關穩壓電路開關型穩壓電路具有體積小、效率高的特點。線性電源的效率為30%

　　穩壓電路～55%;而開關穩壓器可達60%～85%，而且可以省去工頻變壓器和巨大的散熱器，體積和重量都大為減小。這種電路已在各種電子設備中獲得廣泛的應用。

　　常用的實現開關控制的方法;有自激式開關穩壓器、脈寬調制式開關穩壓器和直流變換式開關穩壓器等。

　　如圖是采用直流變換器的開關穩壓電路的框圖。對工頻電壓直接整流-濾波后獲得的直流電壓，由開關管變為高頻電壓。后者經高頻換流變壓器變為一定的電壓，再經高頻整流-濾波以后給出所需的輸出電壓u0;開關管的工作受脈沖調制器和驅動放大器的控制。當輸出電壓u0發生變化時，來自輸出端的取樣信號經比較電路產生誤差信號，然后通過脈沖調制器來控制開關管的開關工作比，從而使直流變換器的輸出保持穩定。開關管是在飽和區斷續工作的，所以功耗較線性電源的調整管為小，因而效率較高。大功率電力穩壓器是有補償變壓器，調壓器，控制電路，檢測電路和操作電路組成。

　　串聯穩壓電路

　　如圖所示的是簡單的串聯型穩壓電源。是調整管，調節輸出電壓，它與負載電阻是串聯的，所以稱為串聯型穩壓電源。給提供合適的偏置，使工作在放大狀態;利用三極管電流放大作用可以提高輸出電流。同時還是限流電阻，保護管。管穩定三極管基極的電位。

　　簡單串聯型穩壓電路的優點是電路簡單，調試方便。由于三極管具有電流放大作用，使它的輸出電流較大。但是它的輸出電壓仍然不能調節，而基本上是不變。穩壓靈敏度不夠，穩壓效果差，所以要進行改進。

　　采用集成穩壓器構成的穩壓電路，具有電路簡單、穩定度高、保護電路完善的特點，因此在實際電路中得到了非常廣泛的應用。

　　LM2596集成穩壓芯片介紹

　　LM2596系列是德州儀器（TI）生產的3A電流輸出降壓開關型集成穩壓芯片，它內含固定頻率振蕩器（150KHZ）和基準穩壓器（1.23v），并具有完善的保護電路、電流限制、熱關斷電路等。利用該器件只需極少的外圍器件便可構成高效穩壓電路。提供的有：3.3V、5V、12V及可調（-ADJ）等多個電壓檔次產品。

　　LM2596內部包含150KHZ振蕩器、1.23v基準穩壓電路、熱關斷電路、電流限制電路、放大器、比較器和內部穩壓電路等。

　　該器件內部集成頻率補償和固定頻率發生器，開關頻率為150KHz，與低頻開關調節器相比較，可以使用更小規格的濾波元件。由于該器件只需4個外接元件，可以使用通用的標準電感，這更優化了LM2596的使用，極大地簡化了開關電源電路的設計。