各种电源特性选择原则

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1、各种电源特性选择原则电源是电子产品中一个组成部分，为了使电路性能稳定，往往还需要稳定电源。便携式电子产品采用电池供电，如何使稳压电源部分性能满足电路的要求、耗电省（能延长电池的寿命）、安全性好、占空间小、重量轻是设计便携式电子产品中一个重要任务。　　近年来，各种便携式电子产品发展迅猛，特别是手持式计算机、移动通信装置、视频或音频产品、照相机、医疗仪器及测试仪器等发展更为神速，因此各半导体器件厂纷纷开发出各种适合便携式电子产品要求的新型电源IC，并给出各种典型应用电路，使电源设计工作变得较为简单，即电源设计工作是根据产品的要求来选择合适的电源IC。为了合理地选择电源IC，首先要了解各种电源I

2、C及其特点。 　　电源的分类及特点 　　根据不同的工作原理可将电源分成三类：线性稳压电源、开关稳压电源及电荷泵电源。它们各自都有一定的特点及适用范围，这里分别作一简介。 　　线性稳压电源 　　线性稳压电源是因其内部调整管工作在线性范围而得名。一般认为线性稳压电源的输入电压与输出电压之间的电压差（一般称为压差）大，调整管上的损耗大，效率低。但近年来开发出各种低压差（LDO）的新型线性稳压器IC，一般可达到达输出100mA电流时，其压差在100mV左右的水平（甚至于到70-80mv的水平），某些小电流的低压差线性稳压器其压差仅几十毫伏。这样，调整管的损耗较小，效率也有较大的提高，因此可延长电池

3、的寿命。另外，线性稳压电源外围元件最少、输出噪声最小、静态电流最小，价格也便宜。 　　开关稳压电源 　　在便携式电子产品中，开关稳压电源主要指DC/DC变换器。由于器件中有一个工作在开关状态的晶体管（一般是MOSFET），故称为开关电源。开关管工作于饱和导通及截止两种状态，所以开关管管耗小并且与输入电压大小无关，效率较高（一般可达80～95%）。 ----DC/DC变换器IC可以组成升压式（Vout>Vin）、降压式（Vout----大多数便携式电子产品的工作电流在300mA以下，所以很少用到降压式DC/DC变换器。降压式主要用于工作电流大于1A以上的场合，如笔记本式计算机等。 　　电压反

4、转式DC/DC变换器的特点是可以获得负电压，并且可获得大于输入电压的负压，即

5、-VOUT

6、>VIN。用电压反转器IC组成的负电压可输出较大的电流。便携式电子产品中采用电荷泵电路来获得负压更为简单，并且有带线性稳压输出的电荷泵IC，所以在便携式产品中电压反转式DC/DC变换器也很少用。 　　电荷泵电源 　　关于电荷泵电源已在本刊2000年1期《电荷泵电压反转器满足便携式电子产品电源的需要》一文中介绍了，这里不再重复。 　　便携式电源IC的特点 　　便携式电源IC种类繁多，它们的共同特点有： 　　工作电压低 　　一般便携式的工作电压为3.0～3.6V。有一些工作电压更低，如2.0、2.5、2.

7、7V等；也有一些工作电压为5V，还有少数12V或28V的特殊用途的电压源。 工作电流不大 　　便携式电子产品范围极宽，从几毫安到几安都有，但大致可分为5类，如表1所示。 　　由于大多数便携式电子产品的工作电流小于300mA，所以30～300mA的电源IC在品种 及数量上占较大的比例。 　　封装尺寸小 　　近年来发展的便携式产品都采用贴片式器件，电源IC也不例外，主要有SO封装、SOT-23封装，μMAX封装及封装尺寸最小的SC-70及最新的SMD封装等，使电源占的空间越来越小。 完善的保护措施 　　新型电源IC有完善的保护措施，这包括：输出过流限制、过热保护、短路保护及电池极性接反保护，使

8、电源工作安全可靠，不易损坏。 　　耗电小及关闭电源功能 　　新型电源IC的静态电流都较小，一般为几十μA到几百μA。个别微功耗的线性稳压器其静态电流仅1.1μA。另外，不少电源IC有关闭电源控制端功能（用电平来控制），在关闭电源状态时IC自身耗电在1μA左右。由于它可使一部分电路不工作，可大大节省电能。例如，在无线通信设备上，在发送状态时可关闭接收电路；在未接收到信号时可关闭显示电路等。 有电源工作状态信号输出不少便携式电子产品中有单片机，在电源因过热或电池低电压而使输出电压下降一定百分数时，电源IC有一个电源工作状态信号输给单片机，使单片机复位。利用这个信号也可以做成电源工作状态指示（当

9、电池低电压时，有LED显示）。 　　输出电压精度高 　　一般的输出电压精度为±2～4%之间，有不少新型电源IC的精度可达±0.5～±1%；并且输出电压温度系数较小，一般为±0.3～±0.5mV/℃，而有一些可达到±0.1mV/℃的水平。线性调整率一般为0.05%～0.1%/V，有的可达0.01%/V；负载调整率一般为0.3～0.5%/mA，有的可达0.01%/mA。 　　新型组合式电源IC 　　升压式DC/DC变换器的效