在各種電子系統當中,穩定的電源供應是確保系統能正常運作的首要課題。因應各種系統不同的電壓需求,供應電壓的轉換也形成一門值得深入研究的學問。電壓轉換的方式依照電路結構與操作方式大致可分為兩類:線性穩壓器(linear regulator)與交換式穩壓器(switching regulator)。
傳統線性穩壓器使用工作在飽和區(FET)的電晶體當作可變電阻,以調節不穩定的輸入電壓,提供固定的輸出電壓。被動元件必須承受隨負載而改變的電流,若輸入電壓改變或是負載突增,則被動元件的功率消耗也會隨之增加,因此造成轉換效率的下降。
交換式穩壓器顧名思義是以控制訊號控制導通元件,使其在截止、飽合與三極管等三區作切換。它使用電感或電容做為電能儲存裝置,透過切換的動作把電能從輸入端轉送至電源供應電路的輸出端。不同於只能降壓的線性穩壓器,交換式穩壓器可以升壓、降壓或將輸入電壓反相;此外,電能儲存元件也可讓輸出電流不等於輸入電流。即使輸入電壓變化甚廣,負載變化甚大,仍可獲得極高的效率。不過由於交換式電源是以週期性的切換來達到穩定的輸出,因此會在輸入及輸出端產生脈動電流,而對系統產生不必要的干擾。
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