什么是開關穩(wěn)壓器？

開關穩(wěn)壓器是一種電子電源電路，用于將不穩(wěn)定的輸入電壓轉換為穩(wěn)定的輸出電壓。它通過周期性地開關和關閉電路中的開關元件（通常是晶體管或功率MOSFET），以調整電壓和電流，以維持所需的輸出電壓。

開關穩(wěn)壓器的工作原理是基于脈沖寬度調制（PWM）控制技術。在固定頻率的穩(wěn)壓器中，通過調整開關電壓的脈沖寬度（即占空比），可以對輸出電壓進行控制。占空比是指在開關周期內高電平時間與整個周期時間之比。通過調節(jié)占空比，可以改變輸出電壓的大小。當占空比增加時，輸出電壓增加；當占空比減小時，輸出電壓減小。

開關穩(wěn)壓器的作用是將輸入的不穩(wěn)定直流電壓轉換成穩(wěn)定的輸出電壓，并使得輸出電壓不受輸入電壓、載荷變化等因素的影響。它廣泛應用于電子設備中，如計算機電源、LED燈、無線設備等領域。由于開關穩(wěn)壓器具有高效性、可調性、小型化和適用性等特點，因此它已經(jīng)成為電子設備中不可或缺的電源管理器件之一。

總之，開關穩(wěn)壓器是一種重要的電子電源電路，它能夠將不穩(wěn)定的輸入電壓轉換為穩(wěn)定的輸出電壓，廣泛應用于各種電子設備和系統(tǒng)中。通過脈沖寬度調制（PWM）控制技術，開關穩(wěn)壓器能夠實現(xiàn)高效的電壓調整和電源管理，確保電子設備正常、穩(wěn)定地工作。

下面小編分享一些典型開關穩(wěn)壓器電路圖，以及簡單分析它們的工作原理。

典型開關穩(wěn)壓器電路圖分享

1、LM317低成本3A開關穩(wěn)壓器電路圖

此處原理圖中所示的開關穩(wěn)壓器電路可以是滿足高效率要求的電子電路設計的低成本解決方案。與其他使用專用集成電路（IC）的開關穩(wěn)壓器電路不同，該電路使用標準線性穩(wěn)壓器LM317 IC。 LM317穩(wěn)壓IC提供穩(wěn)定的內部電壓基準，并提供調節(jié)方法。這種寬范圍的輸出電壓調節(jié)使其適合實驗室應用中的通用電源。

C1 和 C4 最好使用低等效串聯(lián)電阻 (ESR) 的優(yōu)質電容器，因此您可以為它們使用鉭電容器。可以使用標準電解電容器，但至少使用 10 倍高值進行補償，C4 為 1000uf，C1 為 470uF。 C1 和 C4 使用額定值為 50V 的電容器。

2、低功耗開關穩(wěn)壓器電路圖

下圖所示為小功率開關穩(wěn)壓器電路。該電路可以從 9V 電源提供 5V 的輸出電壓。該電路的效率為80%，輸出能力為50mA。該電路設有短路保護。

3、5V開關穩(wěn)壓器電路圖

當您需要將高電壓調節(jié)到低得多的電壓時，開關穩(wěn)壓器必須是唯一的選擇。幸運的是，有一個簡單的開關集成電路芯片可供使用，讓您可以使用五個組件構建一個完整的降壓開關穩(wěn)壓器。

該電路中使用的開關穩(wěn)壓器IC與我們之前的可變開關穩(wěn)壓器中使用的一樣是LM2575系列，但我們使用固定型以獲得最簡單的設計。 LM2575-5.0 是一款固定 5V 輸出開關穩(wěn)壓器 IC，能夠以 77% 的效率將 7-40V DC 轉換為 5V DC。 LM2575HV-5.0 可用于高達 60V 的更高輸入電壓。該電路設計為降壓開關穩(wěn)壓器，因此輸入電壓必須比指定輸出電壓高幾伏。

4、使用LM1758 A的開關穩(wěn)壓器電路圖

National Semiconductor LM 1578 A是一款開關穩(wěn)壓器，可輕松設置用于降壓、升壓和反相配置等 DC-DC 電壓轉換電路。 LM 1578 A 具有獨特的比較器輸入級，不僅具有用于反相和非反相輸入的單獨引腳，而且還為每個輸入提供內部 1.0 V 參考電壓，從而簡化了電路設計和 PC 板布局。

輸出可切換高達 750 m A，并具有用于集電極和發(fā)射極的輸出引腳，以提高設計靈活性。外部電流限制端子可以參考地或 V~~終端，具體取決于應用程序。此外，LM 1578 A 還具有一個板載振蕩器，可使用單個外部電容器將開關頻率設置為 < 1 Hz 至 100 kHz（典型值）。它的工作電源電壓為 2V 至 40V。它具有電流限制和熱關斷功能。占空比高達 90%

5、使用LM5007的10V開關穩(wěn)壓器電路圖

此處顯示的電路圖是基于 National Semiconductors 的 LM5007 的 10V 開關穩(wěn)壓器。 LM5007 是一款集成降壓開關穩(wěn)壓器，具有制作經(jīng)濟高效且可靠的開關穩(wěn)壓器電路所需的所有必要系統(tǒng)。該 IC 采用 MSOP-8、LLp-8 封裝，并具有許多內置功能，如熱關斷、欠壓鎖定、占空比限制、電流限制等。

該穩(wěn)壓器的輸出電壓可使用電阻器 R3 和 R4 進行調節(jié)。對于電路圖中 R3 和 R4 的給定值，輸出電壓將為 10V。控制輸出電壓的方程式為 Vout = 2.5 x (R3+R4)/R4。電阻器 R1 設置開關導通時間，C4 是升壓自舉電容器。電阻R2決定關斷時間的變化，C3是去耦電容。

6、使用LM317的3A開關穩(wěn)壓器電路圖

與線性穩(wěn)壓器相比，開關穩(wěn)壓器的功率效率更高。對于線性穩(wěn)壓器，輸入和輸出電壓之間的差異只是被浪費，而對于開關穩(wěn)壓器來說，幾乎沒有這種浪費，這就是為什么開關穩(wěn)壓器具有高達 85% 的電源效率。簡而言之，開關穩(wěn)壓器的工作原理是從輸入電壓源獲取少量能量，然后借助固態(tài)開關和控制電路將其傳輸?shù)捷敵觥Ｓ捎陂_關元件隨時完全打開或關閉，因此不會浪費任何能量。控制電路控制固態(tài)開關的占空比，進而確定能量傳輸?shù)捷敵龅乃俾省?/p>

這里給出的電子電路是一個簡單且低成本的開關穩(wěn)壓器，使用 IC LM317，可提供高達 3A 的電流。該電路的輸入電壓范圍為8至35V DC，輸出電壓可在1.8至32V DC之間調節(jié)。輸出電壓可通過 POT R4 進行調節(jié)。