Линейные стабилизаторы напряжения и трёхвыводные типы

Линейный стабилизатор напряжения поддерживает выход стабильным, рассеивая разницу между входом и выходом в виде тепла — просто, тихо и предсказуемо. Эта страница объясняет, как работает семейство, как в него вписываются трёхвыводные детали и серия 78, а также как выбирать линейный стабилизатор при покупке у Haiben. Haiben — поставщик электронных компонентов на базе Shenzhen, основанный в 2013; наша линейка полупроводников собственного бренда Weforsemi управляется нашей стопроцентной дочерней компанией, а точные номера деталей и значения из даташитов подтверждаются при котировке.

Линейные стабилизаторы напряжения с одного взгляда

Линейный стабилизатор напряжения представляет собой схему с замкнутым контуром: проходной элемент, источник опорного напряжения, усилитель ошибки и обратная связь. Контур регулирует проходной элемент так, чтобы выход оставался на заданном уровне при изменении нагрузки и входа. Поскольку проходной элемент включён последовательно и рассеивает (V_вх − V_вых) × I_вых, КПД падает по мере роста разницы между входом и выходом. Взамен выход свободен от переключательных пульсаций, количество внешних компонентов невелико, а схема легко стабилизируется.

Этот компромисс определяет, где линейная стабилизация оправдывает себя: аналоговые и сенсорные шины питания, источники опорного напряжения и смещения, пост-стабилизация после импульсного каскада и любой узел, где шум важнее эффективности. Наш микросхемы управления питанием ICs каталог охватывает весь диапазон, организованный как LDO-стабилизаторы (Low-Dropout Regulators); понижающие преобразователи DC/DC (Buck / Step-Down); повышающие преобразователи DC/DC (Boost / Step-Up); драйверы LED; трёхвыводные стабилизаторы напряжения; устройства защиты от перенапряжения ICs (OVP); зарядные устройства литиевых батарей ICs; и последовательная флеш-память ICs на отдельной странице.

Трёхвыводные стабилизаторы и серия 78

Трёхвыводной стабилизатор — простейшая форма фиксированного напряжения: вход, выход и земля, при этом уставка задана внутри компонента. Серия 78 — положительные фиксированные выходы в распространённых ступенях 5 В, 9 В, 12 В и 15 В — классический пример, и она остаётся разумным выбором по умолчанию для недорогих шин питания, не требующих регулировки. Серия 79 охватывает отрицательную сторону. Регулируемые варианты заменяют вывод земли узлом обратной связи, позволяя задавать выходное напряжение двумя внешними резисторами.

Трёхвыводные компоненты выбираются по запасу входного напряжения, допуску выходного напряжения, току покоя, тепловому сопротивлению и корпусу. Для надёжной стабилизации им требуется падение примерно 2 В или более между входом и выходом, поэтому проверяйте запас при минимальном входном напряжении, а не при номинальном. Когда входное напряжение превышает выходное лишь на несколько сотен миллиовольт, трёхвыводной компонент не удержит стабилизацию, и правильным выбором будет устройство с низким падением напряжения. Для простых шунтовых источников опорного напряжения на основе обратно смещённого диода см. стабилитрон в качестве стабилизатора напряжения.

Линейные и с низким падением напряжения: разделение задач

Два семейства различаются главным образом топологией регулирующего элемента. Классические трёхвыводные стабилизаторы используют регулирующий каскад на NPN-составном транзисторе (Дарлингтоне), которому требуется несколько вольт запаса. LDO-стабилизатор использует регулирующий элемент на PNP- или PMOS-транзисторе, который может стабилизировать при падении в несколько сотен миллиовольт или менее. LDO также привносит собственные вопросы устойчивости — ESR и номинал выходного конденсатора, переходную характеристику и ток покоя, — которых классическая серия 78 в значительной степени избегает.

На практике разделение простое: сохраняйте стандартный линейный стабилизатор там, где запас велик, важна стоимость и шум умеренный; переходите на LDO, когда входное напряжение близко к выходному, при питании от батареи или когда нагрузка быстро изменяется. Эта страница охватывает общий линейный стабилизатор и случай трёхвыводных/серии 78; специализация по низкому падению напряжения находится на нашей LDO-стабилизаторы странице, где изложены критерии выбора, специфичные для LDO. Линейка Weforsemi перечисляет LDO, зарядные устройства ICs, повышающие преобразователи DC-DC ICs, понижающие преобразователи DC-DC ICs, драйвер подсветки ICs и драйвер LED ICs; для стабилизаторов релевантными категориями являются LDO и трёхвыводные компоненты.

Задание параметров линейного стабилизатора

Техническая документация (даташит) стабилизатора имеет смысл только применительно к определённой рабочей области, поэтому перед запросом цены зафиксируйте следующее:

• Диапазон входного напряжения, включая минимум под нагрузкой и максимум переходного процесса.
• Выходное напряжение и допуск, а также фиксированное оно или регулируемое.
• Ток нагрузки, установившийся и пиковый, с указанием длительности.
• Требование к падению напряжения при наихудшем входном напряжении.
• Ток покоя, особенно для постоянно включённых шин питания.
• Тепловой бюджет: температура окружающей среды, корпус, площадь меди и ожидаемая рассеиваемая мощность.
• Ограничения по шуму и пульсациям, а также PSRR на частотах, к которым чувствительна ваша нагрузка.
• Номинал и ESR выходного конденсатора (устойчивость), а также требуемые функции защиты.

Сообщаем прямо: точные номера деталей и значения из технической документации для нашего ассортимента LDO и линейных стабилизаторов подтверждаются при котировке. Там, где конструкции требуется ограничение напряжения, а не стабилизация, семейство OVP является отдельным; единственная деталь с опубликованными данными на уровне модели — VCP14C13P-A, устройство защиты от перенапряжения SOT23-3 IC в классе 1.3 А. Отправьте вашу рабочую область вместе с запросом, и наши инженеры подтвердят подходящие варианты Weforsemi.

Часто задаваемые вопросы

Линейный стабилизатор напряжения — то же самое, что LDO?

Нет. Оба стабилизируют линейно, но LDO использует регулирующий элемент с низким падением напряжения и может удерживать стабилизацию при лишь небольшом разрыве между входом и выходом, тогда как классическому трёхвыводному стабилизатору требуется больший запас. Выбирайте LDO, когда входное напряжение близко к выходному или источник питания — батарея.

Публикуете ли вы номера деталей стабилизаторов и значения из технической документации онлайн?

Мы публикуем категории каталога, а линейка Weforsemi перечисляет свои семейства продукции. Точные номера деталей и значения из технической документации для наших стабилизаторов подтверждаются при котировке, чтобы каждая рекомендация соответствовала вашему диапазону входного напряжения, нагрузке и тепловому бюджету, а не обобщённой цифре.

Можете ли вы поставлять компоненты OVP наряду со стабилизаторами?

Да. Устройства защиты от перенапряжения ICs — отдельная категория каталога. Единственная деталь с опубликованными данными на уровне модели — VCP14C13P-A в корпусе SOT23-3, рассчитанная в классе 1.3 А; другие варианты OVP подтверждаются при котировке.