什么时候使用稳压器和分压器？

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什么时候使用稳压器和电阻分压器？电阻分压器有什么特别不好的用途吗？

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— 皮特
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分压器输出不是“刚性”的，因为它的输出会随着Rvalid x Iout的变化而变化，Rvalid x Iout会随着电流的变化而变化。在大多数情况下，它还会耗散大量能量。另一种选择是电阻加齐纳电阻，它是一种更稳定的稳压器，并且存在相同的耗散问题。

— 罗素·麦克马洪

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这两种电路类型具有非常不同的应用。

电阻分压器通常用于缩放电压，以便可以更容易地感测/检测/分析。

例如，假设您要监视电池电压。电压可能高达15V。您使用的是微控制器的模数转换器（“ ADC”），其参考电压为3.3V。在这种情况下，您可以选择将电压除以5，这将在ADC输入端提供高达3.0V的电压。

有两个缺点。一种是总是有电流流过电阻器。这在功率受限（电池供电）电路中很重要。第二个问题是分压器无法提供任何大电流。如果开始汲取电流，它将改变分压比，并且事情不会按计划进行:)因此，它实际上仅用于驱动高阻抗连接。

另一方面，电压调节器被设计为提供固定电压，而不管其输入如何。这就是您要用来为其他电路供电的方式。

至于创建多个电压轨：对于此示例，假设您使用的开关稳压器的效率为80％。假设您有9V，并想产生5V和3.3V。如果并联使用稳压器，将每个稳压器都连接到9V，则两个电源轨的效率将达到80％。但是，如果先创建5V，然后再用它创建3.3V，则3.3V效率为（0.8 * 0.8）=仅有64％的效率。拓扑很重要！

另一方面，线性稳压器的评估方式有所不同。对于任何给定电流，它们只是降低了输出电压。功率差被浪费为热量。如果您有10V输入和5V输出，则它们的效率为50％。

但是，它们有其优势！它们更小，更便宜，更简单。它们在电气上很安静，并能产生平滑的输出电压。而且，如果输入和输出电压之间没有太大差异，那么效率可以超过开关电源。

有些IC提供多个稳压器。Linear Tech，Maxim Integrated，Texas Instruments等都有很好的选择。例如，LTC3553提供了一个锂电池充电器，一个开关降压型稳压器和一个线性稳压器的组合。他们有带或不带充电器的味道，有些带有两个切换器，没有线性，有些带有多个线性...

我目前的产品之一使用3.7V电池，并且需要3.3V和2.5V。对于我来说，对于3.3V的线性电源和对于2.5V的开关电源（由电池供电，而不是3.3V电源轨）而言，这对我来说效率最高。我使用了LTC3553。

您需要花一些时间在他们各自网站的产品选择器工具上。

祝好运！

— 比特马克
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我认为值得一提的是，您对多电源轨效率的讨论仅适用于开关稳压器，不适用于线性稳压器。

— Joe Hass 2014年

“分压器不能提供任何大电流” 为什么会这样？

— kmort

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@kmort想象一下，您正在将10V降至5V。您使用两个500欧姆电阻器进行分压。因此，现在，您有10（V）/ 1000（Ohm）= 10mA的电流通过分压器。现在，添加您的负载。该负载与底部电阻并联，这会使电阻分压器的计算产生偏差，并改变了电压比。如果您的负载是固定的，则可以计算调整后的分频器值。一个好的经验法则是从分隔线的中心节点绘制少于10％的图形，因此您不会对比例产生太大的干扰。但是现在，您正在通过分压器使用所需电流的10倍！

— bitsmack 2014年

@bitsmack是的，很有道理。我应该多考虑一下。谢谢你的帮助。:-)

— kmort14年

@kmort很高兴提供帮助：)

— bitsmack 2014年

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由于分压器无法调节，因此在需要调节电压时就不会使用分压器。

甲电压调节器将其限制范围内，维持在一个固定的值，即使当输入电压的输出电压和负载电流的变化。

一个分压器将无法做到这一点。考虑分压器方程式：

v_{O U T} = v_{I N} \frac{R_{2}}{R_{1} + R_{2}} - i_{O U T} \cdot R_{1} | | R_{2}

$v_{OUT} = v_{IN}\frac{R_2}{R_1 + R_2} - i_{OUT}\cdot R_1||R_2$

$v_{IN}$ $i_{OUT}$

但是，分压器有很多应用，例如衰减，但是电压调节并不是其中之一。

— 阿尔弗雷德·半人马
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分压器在向可变或低阻抗负载提供固定电压方面特别不利。可变负载非常普遍，并且包括地球上的大多数数字电路。

固定的高阻抗负载前面可以有一个分压器。使用ADC进行测量或使用比较器来隔离更大的电压时，或者在稳压器的感应输入中，就是这种情况。

— 伊格纳西奥·巴斯克斯（Ignacio Vazquez-Abrams）
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因此，如果我有一块板上需要同时为5v和3.3v逻辑供电，那么最好为每个电压设置两个稳压器，而不是尝试通过电阻分压器为3.3v供电？

— 皮特2014年

理想情况下，您将拥有一个可以同时提供两个电压的稳压器，但是拥有两个稳压器要比使用任何数量的分压器来完成相同的任务更好。

— Ignacio Vazquez-Abrams 2014年

您是否有一个可以提供双电压的零件代号示例？

— 皮特2014年

不。

— 伊格纳西奥·巴斯克斯

@Pete Ha！以防万一您没有注意到，Ignacio的“ Nope”是TI产品搜索器的链接:)

— bitsmack

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分压器通常不用于产生电源电压，因为它们不提供调节。无论如何，许多负载都会改变其输出电压，例如，对地的电阻负载实际上与R2并联。

分压器通常用于向高阻抗输入提供电压。在这种情况下，您可以认为阻抗与电阻基本相同。只要R2本身比R2低10个数量级，那么将一个10M电阻与R2并联不会对其产生太大影响。当然，为分压器使用低阻值的电阻也会增加流过分压器的电流，因此会给电池供电的设备带来问题。

将分压器分为高阻抗输入的常见示例是将高电压分压至ADC可以测量的范围。假设您的ADC的基准电压为1V，而您想用它来测量3.6V电池。您可以使用4：1分压器将其按比例缩小，以使其小于1V，并且可由ADC测量。

另一个常见示例是提供次级参考电压。假设您有一个3.6V电源，并且需要一个1.8V基准电压（电源电压的一半，例如用于偏置具有DC偏移的AC信号）。不用烦恼昂贵的参考电压IC，您只需使用分压器将电源电压减半并将其馈送到运算放大器缓冲器即可。运算放大器具有高阻抗输入，并且该输出可用于偏置。

调节器可以向负载提供一定量的电流，并且电压要尽可能地受到控制，因此适用于电源电压等。

— 用户
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