线性调节器的优缺点，SMPS

文章：亨利J.张

今天的设计需要越万博投注网址来越多的电子系统电源轨和供应解决方案。So, it’s important to choose the appropriate solution for the targeted application and to meet specified performance requirements, such as high efficiency, tight PCB space, accurate output regulation, fast transient response, low solution cost, etc. Power management design is becoming a challenging task for system designers, many of whom may not have strong power backgrounds.

根据具体应用，设计人员可以选择线性稳压器（LR）或开关模式电源（SMPS）解决方案。为了使最佳选择，必须熟悉每种方法的优点，缺点和设计问题。

除了简单的使用外，线性稳压器还具有其他性能优势。典型的3引脚线性调节器-THE LT1083由线性技术超过20年前开发。它仅需要输入电容，输出电容和两个反馈电阻来设置输出电压。几乎任何电气工程师都可以使用这些线性稳压器设计电源。但是，使用它的主要缺点可以是其串联晶体管Q1以线性模式操作的过度功耗。

对于需要更多功率的应用，调节器必须在散热器上单独安装以消散热量。在全表面安装系统中，这不是一个选项，因此功耗的限制（例如，例如1w）限制了输出电流。不幸的是，直接平行线性稳压器不易扩散产生的热量。

快速答案是高效率。在SMPS中，晶体管以切换模式而不是线性模式操作。这意味着当晶体管接通并导通电流时，其电源路径的电压降最小。当晶体管关闭并阻挡高电压时，通过其电源路径几乎没有电流。所以半导体晶体管就像理想的开关一样。因此，晶体管中的功率损耗最小化。高效率，低功耗和高功率密度（小尺寸）是设计人员使用SMP而不是线性稳压器（LDO），特别是在高电流应用中的主要原因。

总之，线性稳压器简单易用。由于串联调节晶体管以线性模式操作，因此当输出电压远低于输入电压时，电源效率通常低。通常，LDOS具有低电压纹波和快速瞬态响应。另一方面，SMPS将晶体管作为开关操作，因此比线性稳压器更有效。然而，SMPS的设计和优化更具挑战性，需要更多的背景和经验。每个解决方案都有自己的特定应用的优点和缺点。

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