线性稳压器长期以来一直被业界广泛使用。在开关模式电源成为20世纪60年代后的主流之前，线性稳压器曾经是电力行业的基础。即使在今天，线性稳压器仍然被广泛应用于许多应用中。让我们逐一介绍线性稳压器的基本知识。 1、线性稳压器的基本概念 线性稳压器（Linear Regulator）在其线性区域运行的晶体管或 FET，超过电压从应用的输入电压中减去，产生调整后的输出电压。其产品包装小，性能优异，提供热过载保护、安全流量限制等增值特性，关闭模式可大大降低功耗。 二、线性稳压器的工作原理 我们从一个简单的例子开始。在嵌入式系统中，前端电源可以提供12V总线电压轨。需要3个系统板.3V电压为一个运算放大器（运放）供电。产生3.3V最简单的电压方法是使用12V如图1所示，总线引出的电阻分压器。这种好吗？答案通常是否。不同在不同的工作条件下VCC引脚电流可能会发生变化。如果使用固定电阻分压器，IC VCC电压会随负载而变化。此外，12V总线输入也可能没有得到很好的调整。在同一个系统中，可能还有许多其他负载共享12V电压轨。由于总线阻抗，12V随着总线负载的变化，总线电压会发生变化。因此，电阻分压器不能为确保其正确运行提供3.3V稳定电压。因此，需要一个特殊的电压调节环。如图2所示，顶部电阻器必须调整反馈环路R1的电阻值动态调节VCC上的3.3V. 这种可变电阻器可以通过线性稳压器实现，如图3所示。线性稳压器使双极性或场效应功率晶体管（FET）在其线性模式下运行。这样，晶体管的作用就是与输出负载串联的可变电阻。从概念上讲，如果需要构建反馈环，采样电阻网络可以使用误差放大器（RA和RB）来检测DC输出电压，然后反馈电压VFB与一个基准电压VREF进行比较。误差放大器的输出电压通过电流放大器驱动串联功率晶体管的基极。当输入VBUS当电压下降或负载电流增加时，VCC输出电压下降。反馈电压VFB也将下降。因此，反馈误差放大器和电流放大器产生更多的电流并输入晶体管Q1的基极。这将降低电压 VCE，因而使VCC恢复输出电压，这样VFB=VREF.另一方面，如果VCC如果输出电压升时，负反馈电路以类似的方式增加VCE以确保3.3V 准确调整输出。总之，VO线性稳压器晶体管的任何变化VCE减少电压。因此，输出电压VCC始终保持恒定，处于良好的调整状态。 三、线性稳压器的特点 所谓抗短路能力要求，是指稳压器在相关材料的短路条件下不损坏。稳压器的抗短路能力包括两个方面：耐热性和动态稳定性。 稳压器适用的设备类型可在压差和接地电流值确定后确定。每个主流线性稳压器都有不同的旁路元件（passelement电压差和接地电流值主要由线性稳压器旁路元件组成（passelement确定。分别适合不同的设备使用。 即使没有输出电容，也相当稳定，更适合电压差高的设备。NPN稳压器的优点大约等于PNP晶体管基极电流的稳定接地电流。然而，高压差使稳压器不适合许多嵌入式电流 设备使用。 NPN旁路晶体管稳压器是一个很好的选择。对于嵌入式应用，由于压差小，易于使用。然而，由于压差不够低，这种稳压器仍然不适合电池供电设备。NPN旁路管能使接地电流稳定在几毫安，其公共发射极结构具有较低的输出阻抗。 旁路元件是PNP晶体管。输入输出压差一般为0.30.7V之间。由于压差低，PNP旁路晶体管是一种低压差稳压器。因此这种PNP旁路晶体管稳压器非常适合电池供电的嵌入式设备。但其大接地电流会缩短电池寿命，PNP晶体管增益较低，会形成数毫安不稳定的接地电流。由于采用公共发射极结构，其输出阻抗相对较高，这意味着需要外部特定范围的容量和等效串联电阻（ESR电容能够稳定工作。 四、分析线性稳压器的优缺点 线性稳压器使用在其线性区域内运行的晶体管或FET，超过电压从应用的输入电压中减去，产生调整后的输出电压。其产品包装小，性能优异，提供热过载保护、安全流量限制等增值特性，关闭模式可大大降低功耗。 线性稳压器长期以来一直被业界广泛使用。在开关模式电源成为20世纪60年代后的主流之前，线性稳压器曾经是电力行业的基础。即使在今天，线性稳压器仍然广泛应用于许多应用中。 1.分析线性稳压器的优点 线性稳压器除简单易用外，还具有其它性能优势。电源管理供应商开发了许多集成的线性稳压器。典型的集成线性稳压器只需要VIN、VOUT、 FB和任选的GND引脚。图4显示了一个典型的3引脚线性稳压器LT凌力尔特在20多年前开发了1083。设置输出电压只需要一个输入电容器、输出电容器和两个反馈电阻。几乎所有的电气工程师都可以运用这些简单的线性稳压器来设计电源。 2. 线性稳压器的缺点分析 线性稳压器会消耗大量功率。线性稳压器的主要缺点之一是串联晶体管在线性模式下运行Q1.会有大功耗散。正如前面提到的，线性稳压器在概念上是一个可变电阻器。由于所有负载电流必须通过串联电阻，其功耗为PLOSS=（VIN-VO）IO.在这种情况下，线性稳压器的效率可以快速估计为： 因此，在图1所示的例子中，当输入为12时V且输出为3.3V线性稳压器的效率仅为27.5%.82..5%的输入功率完全浪费掉了，并在稳压器中产生了热量。这意味着晶体管必须在最坏的情况下(最大)VIN和满负载)处理其功率/热耗散的热能。因此，线性稳压器及其散热器的尺寸可能很大，特别是在VO远远低于VIN的时候。如图5所示，线性稳压器的最大效率和VO/VIN比例成比例。 另一方面，线性稳压器可以使用VO接近VIN但是线性稳压器效率很高。（LR）还有另一个局限性，即VIN和VO最小电压差。LR晶体管必须在其线性模式下运行。因此，它在双极晶体管的集电极发射到极端两端或FET漏极至源极两端需要确定的最小电压降。当VO过于接近VIN时，LR输出电压可能无法调节。那些能在低裕度（VIN-VO）工作条件下的线性稳压器称为低压差稳压器（LDO）。 此外，线性稳压器或LDO只能提供降压DC/DC转换。在这些要求中VO电压高于VIN电压，或者需要从一个正VIN电压产生负VO在电压应用中，线性稳压器显然不起作用。 五、线性稳压器的应用 线性稳压器的主要应用体现在以下几个方面： 1. 简单/低成本的解决方案。线性稳压器和LDO简单易用，特别适用于输出电流低、热应力低的低功率应用。不需要外部功率电感器。 2. 低噪声/低纹波应用。对于对噪声敏感的应用（如通信和无线电设备），最大限度地抑制电源噪声至关重要。线性稳压器具有非常低的输出电压纹波(因为没有经常连接和关闭的组件)，线性稳压器也可以具有非常高的带宽。因此，它几乎不存在EMI问题。有些特殊的LDO(比如凌力尔特 LT1761 LDO输出端噪声电压低至20μVRMS.噪此低的噪声水平SMPS几乎不可能。即使采用ESR很低的电容器，SMPS输出纹波通常会达到mV级。 3. 快速瞬态应用。线性稳压器反馈环一般内置，无需外部补偿。SMPS，线性稳压器通常具有较宽的控制环带宽和较快的瞬态响应。 4. 低压差应用。对于接近输入电压的输出电压，LDO可能比SMPS更有效。压差很低LDO（VLDO），比如凌力尔特LTC1844、 LT3020和LTC这些设备可提供2025mV至90mV压差电压高达150mA的电流。最小输入电压低至0.9V.由于LR中没有AC因此，开关损失LR或LDO轻负载效率与满负载效率非常相似。SMPS常常因其AC由于开关损耗，轻负荷效率较低。在电池供电型应用中，轻负载效率也非常关键，LDO可以提供优于SMPS解决方案。 六、常用线性稳压器的技术分析 线性稳压器旁路元件的电压差和接地电流值（pass element）确定电压差和接地电流值后，可确定稳压器的适用设备类型。目前使用的五种主流线性稳压器都有不同的旁路元件（pass element）性能独特，适用于不同的设备。 标准NPN稳压器的优点大约等于PNP即使没有输出电容，晶体管基极电流的稳定接地电流也相当稳定。该稳压器更适合电压差高的设备，但高压差使该稳压器不适合许多嵌入式设备。 对于嵌入式应用，NPN旁路晶体管稳压器是一个很好的选择，因为它的压差很小，而且很容易使用。然而，由于压差不够低，该稳压器仍然不适合电池供电设备。其高增益NPN旁路管能使接地电流稳定在几毫安，其公共发射极结构具有较低的输出阻抗。 PNP 旁路晶体管是一种低压差稳压器，其中旁路元件是PNP晶体管。其输入输出压差一般为0.3到0.7V之间。这是因为压差低，所以PNP旁路晶体管稳压器非常适合电池供电的嵌入式设备。但其大接地电流会缩短电池寿命。另外，PNP晶体管增益较低，会形成数毫安不稳定的接地电流。由于采用公共发射极结构，其输出阻抗相对较高，这意味着需要外部特定范围容量和等效串联电阻（ESR）电容器能稳定工作。 由于P沟道FET压差和接地电流较低，因此被广泛应用于许多电池供电设备中。这种类型的稳压器将P通道FET作为其旁路元件。这种稳压器的电压差可压器的电压差可以很低FET将漏源阻抗调整到较低值。另一个有用的特点是接地电流低，因为P沟FET栅极电流很低。然而，由于 P沟道FET具有相对较大的栅极电容，因此需要具有特定范围的外部容量和ESR电容器可以稳定工作。 N沟道FET稳压器非常适合需要低压差、低接地电流和高负载电流的设备。旁路管用N沟FET，因此，该稳压器的压差和接地电流都很低。虽然它还需要外部电容来稳定工作，但电容值不需要很大，ESR也不重要。N沟道FET稳压器需要充电泵来建立栅极偏置电压，因此电路相对复杂。幸运的是，N沟在相同的负载电流下通道FET最大尺寸可与P沟相比FET小50%. NCV317MABDTRKG详细规格 品牌：ON/安森美 型号：NCV317MABDTRKG 类型：其他IC 封装：其他 批号：2009 营销方式：现货 供应商类型：代理商 类别：PMIC - 稳压器 - 线性 描述：IC REG LDO ADJ .5A DPAK 系列：- 制造商：ON Semiconductor 稳压器拓扑:正，可调 电压_输出：1.2 V ~ 37 V 电压_输入：最高 40 V 电压_跌落（典型值）：- 稳压器数：1 电流_输出：500mA（最小） 电流_限制（最小值）：- 工作温度：-40°C ~ 125°C 安装类型：表面贴装 封装/外壳：TO-252-3，DPak（2 引线+接片），SC-63供应商器件封装：DPAK-3包装：带卷 (TR)