非稳压电源和稳压电源有什么区别？

　　电源的主要功能之一是将输入电压转换为所需的输出电压。该电压的准确度以及在不断变化的条件下变化的程度取决于输出是否受调节，如果是，调节到什么程度。在选择电源时，重要的是要了解什么是调节以及特定应用是否需要它。

　　背景

　　监管是控制某物的行为；在电源中，这通常意味着控制输出电压。要了解其重要性及其工作原理，请首先考虑图 1 中的电路。

　　图 1：线性未稳压 DC-DC 转换器电路

　　图 1 中的电路显示了一个基本的线性未稳压DC-DC转换器，其工​​作方式如下：

　　交流输入电压施加到 T1 的初级变压器输出次级电压 Vsec，它等于Vac乘以匝数比 n（公式 1）D1 和 Cout的组合将 Vsec转换为直流电压 Vdc，等于 Vsec的峰值输出电压 Vout然后等于 Vdc减去由于 Iout引起的Rout 中的损耗（公式 2）

　　V秒= Vac* n

　　公式 1：次级电压

　　Vout= √2 * Vsec- Iout* Rout

　　公式 2：未调节的输出电压

　　在这些等式中首先要注意的是，输入电压的任何变化都会直接影响输出电压。如果R出被忽略，则V出等于V的峰值在倍匝数比。在输入变化的应用中，这会导致输出电压发生较大变化。例如，如果V出是12V与120V的交流输入，我们要输入到240V翻一番，V出来也会加倍至24V。

　　除了受输入变化的影响外，负载还会影响输出电压。Rout（这是由于布线、PCB 走线、变压器阻抗等因素造成的）导致 Vdc和 Vout之间的压降与负载电流成正比。在空载 0A 时，Vdc等于 Vout，但随着 Iout 的增加，Rout两端的电压也会增加，从而导致 Vout下降。例如，如果 Vdc为 12V 且 Rout为 1 ohm，随着 Iout从 0 增加到 1A，Rout两端的电压将从 0V 增加到 1V，V结果会从 12V 降至 11V。

　　输入电压和负载条件的相关性（在数据表中分别指定为线路和负载调节）会导致输出电压随着条件的变化而发生很大变化。一些应用程序可能能够处理这个问题，但许多应用程序在广泛的条件下需要更严格的公差。对于这些应用，需要进行调节。

　　图 2 显示了一个简化的线性稳压器，它可以添加到图 1 中的负载和 Rout之间，用于调节图 1 的输出电压。

　　图 2：线性稳压器

　　图 2 的调节器按以下方式工作。Vout等于输入电压减去 Q1 集电极和发射极两端的压降 Vce（公式 3）。运算放大器将 Vout与参考电压 Vref进行比较，然后放大差异（公式 4）。

　　Vout= Vin- Vce

　　公式 3：稳压器输出电压

　　Vbase= 增益 * (Vref- Vout)

　　公式 4：运算放大器输出电压

　　这会创建一个负反馈循环。公式 4 表明，如果 Vout大于 Vref，则 Vbase变为负值，从而关闭 Q1 并导致 Vce增加。通过增加 Vce，Vout被降低到参考电压。如果电压随后低于参考电压，Vbase将变为正值并使 Q1 重新导通，从而降低 Vce并使 Vout恢复。以这种方式，调节器能够保持恒定的V出在变化的线路和负载条件。

　　为简单起见，前面的示例选择了线性电源和稳压器，但由于效率低下，它们通常被更复杂的开关电源所取代。即使开关电源增加了复杂性，它们的基本调节方式也是一样的。它们调节方式的主要区别在于控制变量。线性稳压器和开关稳压器都将输出与参考进行比较，并使用此信息来控制电路的某些方面。在线性稳压器的情况下，晶体管两端的电压用于调节 Vout。对于许多开关稳压器，占空比（开关导通时间与总开关周期的比率）是受控的。在其他拓扑中，例如谐振 LLC，控制的是开关频率。

　　由于用于创建反馈回路和参考的组件并不完美，因此法规也不完美。电源的数据表，包括未调节的电源，将包含某种形式的信息，告知用户在一系列条件下输出电压预计会发生多少变化。有时单号被给出为任一总调节或只是调节，这包括所有的条件。看到这两个单独列出也很常见，表明输出相对于单个条件（即输入电压或负载）的变化程度。

　　现在，了解了法规的作用及其运作方式后，您如何知道您的应用需要哪一种法规？

　　受监管

　　如前所述，未稳压电源的输出在很大程度上取决于工作条件。提高输出容差的唯一方法是限制操作条件的范围。对于必须接受各种条件的应用，例如具有通用输入 (90 ~ 265 Vac) 的电源，和/或需要对输出电压具有严格容差的应用，则需要进行调节。

　　即使在条件范围较窄的应用中，组件容差和温度的差异也会导致转换器之间的输出电压存在差异。这通常在数据表中指定为设定点精度。即使条件恒定且输出电压不变，如果不进行调节，输出电压可能仍会落在所需的容差范围之外。

　　不受管制

　　工作条件范围窄和/或可以接受各种电压的应用可能会从使用未稳压的 dc-dc 转换器中获益。与稳压转换器相比，非稳压 DC-DC 转换器的两个主要优势是尺寸和成本；非稳压转换器通常比等效的稳压转换器更小、更便宜。这是创建反馈回路所需的额外组件的结果。

　　在选择未稳压的 DC-DC 转换器时，制造商通常会提供图表来显示输出与线路和负载条件之间的关系。用户应检查这些图表并验证电压是否在所有操作条件下的限制范围内。图 3 中的图表就是这样的图表之一，它显示了三个曲线。最小值和最大值线表示设定点精度。单个转换器将位于这些线之间，负载线与这些曲线平行。负载线显示了随着负载从最小值变为最大值，输出电压预计会发生多少变化。

　　图 3：未调节的负载曲线

　　结论

　　严格控制的电压在许多应用中都很重要。稳压DC-DC转换器可以在各种工作条件下对输出电压提供严格的容差。然而，对于那些不需要严格控制电压的应用，使用未调节的 dc-dc 转换器可能是有益的。在这些情况下，设计人员可以通过使用未调节的 dc-dc 转换器来减小尺寸和成本。