为什么稳压IC的纹波抑制比大?
让我们查看数据表以了解有关此纹波抑制的更多详细信息:
请注意它是如何表示“f = 120 Hz”的,这意味着该纹波抑制是在 120 Hz 时测量的,这是一个相当低的频率。
LM7805(和许多其他稳压器)内部的电路归结为:
齐纳二极管产生稳定的参考电压(在LM7805中使用了“带隙电路”,它具有相同的功能)。
该参考电压电路还需要具有很好的纹波抑制能力,参考电压上的任何纹波也会出现在输出端。在实践中,这通常不是问题,因为可以制作具有足够纹波抑制的参考电压电路。
运算放大器(用作误差放大器)比较输出电压(实际上是输出电压的分压版本,和是一个分压器)。
运算放大器的输出控制晶体管 Q2。
如果运算放大器足够快,那么它可以很好地控制晶体管 Q2,使其足够快以响应电压变化(纹波!). 它将以这样的方式响应,在在循环可以管理的范围内,留下的涟漪就很少了。本质上,环路通过控制 Q2 来补偿纹波,从而抑制纹波。
如果您进行正确的环路分析,您会发现纹波抑制取决于环路内的额外环路增益。有关更多信息,请阅读此。
因此,使用足够快且增益高的运算放大器(对于 120 Hz,这不是问题,增益将非常高),我们可以实现非常高的纹波抑制。
在 120 Hz (高得多)的频率下,例如在 1 MHz 下,运算放大器将不够快,并且增益较小,这意味着纹波抑制较少。幸运的是,我们可以使用电容器来帮助我们。对于 1 MHz,这些电容器的值可能相对较小(几 uF),因此尺寸和成本不是问题。此外,通常需要这些电容器来保证稳压器的稳定性,如果没有输入和输出电容器,稳压器可能会振荡并产生新的纹波!
稳压器内部没有能量存储(可以说),它的作用是测量从外部存储电容器到输出的功率。因此,在最坏的情况下,纹波电压“波谷”决不能太接近稳压器的压差电压。
与理想的 LC 滤波器不同,这意味着只要电压高于最小值,稳压器中的功率就会被烧毁。
想象一下,这座城市给你 60-70 PSI 的水,但你需要 50 PSI +/- 1 PSI。如果进水压力足以超过 50 PSI 以弥补阀门和管道中的损失,您始终可以控制阀门以获得 50 PSI。
这就是稳压器所做的,理想情况下,无论输入电压是多少(只要它在限制范围内),它都会输出固定的输出电压。
它们产生一个内部参考电压,即使输入电压变化也不会发生太大变化,然后有一个反馈机制将输出电压与参考电压进行比较,从而使输出电压保持相当稳定。



