稳压电源-它们如何工作？

我正在构建一个小型音频放大器（szekeres设计的电流控制变量），它显然需要非常干净，可调节的电源。由于零件订购的最低要求，除其他事项外，我将最终获得一个备用lm317等。据我了解，标准变压器-> 惠斯通电桥桥式整流器和开关电源都相对嘈杂，因此，由于我有备用零件，我想知道按照参考设计来构建稳压器是否会有所作为，或者我应该只使用开关电源为其供电-我应该能够找到我计划使用的15-20 V电源，而根本不使用稳压器来供电

对于这个问题确实使用电压调节器降低荡漾和噪音，还是仅仅是一个复杂的分压器？

开关功率很嘈杂，这是毫无疑问的-通常在CM和DM范围内，从几千赫兹到几兆赫兹不等。

我还认为您对条款不满意。我想你是说变压器和桥式整流器，而不是惠斯通电桥。

与全线性解决方案相比，您可以使用切换器为317稳压器供电，并获得更清洁的输出和更低的效率损失（市电变压器等）

A 317处于活动状态，并将根据控制器件中串联晶体管的电压反馈网络来抑制纹波。

稳压器不是美化的分压器-它具有内部基准电压源和反馈电路，可使其主动保持功率水平。它不是完美的（因此仍然会产生纹波），但是它比分压器好得多。

电源通常通过两个标准进行评估：线路调整率和负载调整率。线路调节是电源补偿输入电压变化的能力。这有助于减少纹波-如果您使用的是变压器和惠斯通电桥，则在经过低通滤波后仍然会有纹波。良好的线路调整率（低Vout / Vin电压差）意味着输出电压可以抵抗这些纹波并且更干净。负载调节处理电源在保持电压的同时可以提供多大的电流。如果您不从电源汲取任何电流，则很可能会获得正确的输出电压。但是随着消耗的电流越来越大，大多数电源都会失去电压。

分压器的线路或负载调整率很糟糕-它们只是前馈设备，根本无法补偿其输出。任何受监管的供应都会比这更好。查看调节器数据表，查看它们为线路和负载调节提供的编号。带宽也很重要。稳压器内部有一个小的控制回路，只能解决它所看到的波动。超出其带宽的任何波纹都是不可见的，并且无法修复。如果您看到特定的问题频率，则可能需要切换稳压器。一些制造商还提供了一些应用笔记，其中包含有关有时如何扩展调节器带宽的信息。

祝好运。

稳压电源（电压）的供电操作：

从更简单的大角度开始，开关和线性稳压器的工作都是理想的电压源。即使在负载和/或电源自身变化的情况下，也要提供恒定的电压。

通常，它是通过使用反馈回路来实现的。在这种设置下，将感测到输出电压，并且在其下降到低于设定值的情况下，需要进行一些操作以提供更多的电流输出，这将导致输出电压返回到设定值（如果电压高于设定值，则反向）。线性稳压器的这种“特性”是通过调整基极电流或栅极电压，使调整元件* 1）从输入到输出传导更多的电流。在开关稳压器中，通常是为了达到相同目的而调节频率和/或占空比。因此，总的来说，线性稳压器和开关稳压器的主要工作都是减少输出电压变化。

现在，生活中没有什么是完美的，并且对同一目标的两种实现都有（严重）局限性。有很多因素需要考虑（线路，负载调节，调节速度，稳定性，输出噪声，输入/输出电压/电流范围的操作等等），但为简化起见，线性稳压器更好提供无纹波的输出，然后以效率为代价进行切换（这是因为开关稳压器会引入自己的纹波，但是反过来效率更高，并且可以执行线性稳压器无法做到的事情（例如提高电压）。

对于问题的情况：

A）在此应用中，确实需要一个良好的稳压电源，因为可以听到来自电源的50Hz / 60Hz（100Hz / 120Hz）纹波（所谓的电源线嗡嗡声）。另外，因为简单起见，因为连接，Beacouse放大器对电源变化抗扰性进行了权衡。

B）从其DS来看，LM317具有80dB * 2）在120Hz时的典型纹波抑制（电源线x2）。也就是说，如果输入端有1V pk-pk纹波，则输出纹波应为0.1mV（衰减10k倍）。不要在此引用我的信息（因为有很多因素要注意），但是对于此应用程序来说，这应该足够了。

C）开关稳压器/电源可以很好地抑制100Hz / 120Hz（如果在LM317的情况下为80dB，则很好）。即使它产生更多的纹波（很难找到一个低于5mV的输出自纹波），如果那些纹波高于20kHz（对于大多数开关电源来说也是这样），您不必担心它，因为那些纹波将超出人耳可以听到的频率范围。

顺便说一句，您可以将线性稳压器看做“复杂的分压器”，这实际上是一个很好的类比（因为通过元件可被视为“可调”电阻）。注意，但是，这种“复杂性”为您提供了80dB的纹波抑制比：)

* 1）调整元件-通常为晶体管，BJT或MOSFET，连接在稳压器输入和输出之间。反馈回路会将其调整为更多的“打开”或“关闭”状态，以便该元件通过或多或少的电流以维持输出电压。

* 2）您需要正确设计它，即提供足够的去耦帽，并确保它可以与适当的压降配合使用，以保持法规等。文档是您的朋友。

线性稳压器是基于有源器件（例如在其线性区域中工作的双极结型晶体管（BJT）或场效应晶体管（FET））的稳压器。与开关模式电源相比，它效率很低，因为输入和输出电压之间的差异会作为热量散发。

LM317具有三个端子：输入，输出和调节。稳压器在输出和调节端子之间产生一个标称的1.25V参考电压。在电阻上施加恒定电压，使恒定电流流过。该恒定电流流经接地的第二电阻器。通过改变第二电阻的值，第二电阻两端的电压将发生变化，因此可以设置输出电压。

尽管LM317可以不使用电容器而使用，但在输入和输出端均添加一个1 uF电容器将提供更整洁的输出。

该页面对于计算电阻值非常有用。 这是另一个。

稳压器将输出电压与参考电压（通常内置于稳压器本身）进行比较，因此，如果没有任何缺陷，则输出电压将完全独立于输入电压，输出电流，温度等。

开关稳压器不一定是一个坏主意，如果您可以确保开关噪声始终不在感兴趣信号的频带（此处为20Hz〜20kHz）之外，那么它与线性稳压器一样好。在实践中，可能不太容易验证（噪声由环路响应等调制）。