高效的低功率调节？即9-> 5伏

为了向尽可能小的电路（从〜9V降至5V（或5V-> 1.5V）调节）提供尽可能多的电流，我研究了一些可能的选择。我本来打算做的（也许是用于太阳能电池或9v电池的稳压器）是我假设使用的标准LM7805（5v）IC。我已经读到，这样做确实会消耗少量但相当大的电流，特别是当只有50-100mA峰值电流可用时。

额定电压约为5伏的齐纳二极管是否能够更有效地执行此操作，因为它应将电压保持在5V或非常接近5V一段相当高的时间，从而“对其进行调节”？

（MOS | J）FET /其他晶体管（如果效率更高，则忽略了一些奇怪的用法）或某种意义上的东西是否能够通过非常简单的能量转换来降低电压？

线性稳压器（例如7805）效率低下，而在输入电压较高时则效率更低。它用作可变电阻器，可变电阻器改变其值以保持输出电压恒定（此处为5V）。这意味着5V电路消耗的电流也流过该可变电阻器。如果您的电路消耗1A 电流，那么7805的功耗将为

$P = \Delta V \cdot I = (9V - 5V) \cdot 1A = 4W$

单个组件中的4W相当大，电路中的5W可能会分布在多个组件中。这意味着7805将需要一个散热器，而这通常是一个不好的信号：功耗过多。输入电压越高，情况越糟，调节效率可计算为

$\eta = \dfrac{P_{OUT}}{P_{IN}} = \dfrac{V_{OUT} \cdot I_{OUT}}{V_{IN} \cdot I_{IN}} = \dfrac{V_{OUT}}{V_{IN}}$

因为。 因此，在这种情况下，η = 5 $I_{OUT} = I_{IN}$
或56％。输入电压越高，效率甚至越差。$\eta = \dfrac{5V}{9V} = 0.56$

解决方案是使用开关稳压器或简称为switcher。开关的类型取决于 比率。如果V O U T小于V I N，则使用降压转换器。 尽管理想的线性稳压器的效率也很低，但理想的切换器的效率却为100％，实际效率可以通过所用组件的特性来预测。例如，二极管上存在电压降，线圈的电阻也有所降低。精心设计的切换器可能具有高达95％的效率$V_{IN}/V_{OUT}$$V_{OUT}$$V_{IN}$
，例如对于给定的5V / 9V比率。不同的电压比可能会导致效率略低。无论如何，效率为95％意味着调节器中的功耗为

$P_{SWITCHER} = \left(\dfrac{1}{\eta} - 1\right) \cdot P_{OUT} = \left(\dfrac{1}{0.95} - 1\right) \cdot 5W = 0.26W$

足够低，不需要散热器。事实上，开关稳压器本身可以与其他组件（例如线圈和二极管SMD）一起放在SOT23封装中。

最有效的方法是使用降压转换器，它是一种开关稳压器。

这种类型的稳压器比线性稳压器效率更高，因为它可以转换功率，而不是有意地将多余的热量耗散掉。

如果您的电路消耗100mA电流，本示例中的浪费功率大致为：
（9V-5V）* 0.1A = 0.4W
1A时的浪费功率约为（9V-5V）* 1A = 4W。
相较于开关稳压器的效率为80-95％，效率仅为55％。

这是随机抽取的示例零件。这里
有更多示例（选择不同的复选框以优化搜索-我刚刚选择了5V输出）

我知道这是一个很老的线程，但是我注意到村田半导体制造的DC / DC转换器可以替代78xx系列IC！“ OKI-78SR系列”效率为85％，采用3引脚TO-220封装。 http://www.mouser.com/ds/2/281/oki-78sr-56393.pdf