各种电源的特性和用途详解

电路板或格式电子系统中有各式各样的电源电路，隔离型、非隔离型，AC-DC、DC-DC，升压、降压等。他们都是为负载供电，负载多种多样，对应电源也多种多样。
　　1.1 电源系统概述
　　这里讲述的电源是指一种电能转换装置。我们常见电源家族如图1.1所示，不同颜色连接线代表不同形式的电能，它们之间存在电能之间的转换，而实现这种电能转换的装置就是电源。
　　
　　图1 常见小功率电源家族一览图
　　从图1.1中可以看出，电池和市电一般不能直接给电子系统供电，使用时需要先将电能转换到Power 1线路中，以提供给其它模块使用。其中电池可以通过升压或者降压的DC-DC电源来实现电能转换，市电则可通过AC-DC电源进行电能转换。在对电源要求不高的场合，如充电器、LED驱动和电机驱动等应用中，Power 1可以直接提供电能。
　　在过去，AC-DC电源经常使用一个工频变压器降压，然后通过整流滤波电路的线性电源获得Power 1，这样的电源体积大，而且效率不高，随着开关电源技术的发展和推广，这种线性电源逐渐被开关电源代替，并得到广泛应用。许多公司陆续推出高性能的AC-DC电源芯片，如安森美（ON）推出的NCP1075，不仅效率高、静态功耗小，而且外围器件非常少、电路简单，如图2所示，即便是菜鸟，也能很快上手，大大减少了电源开发难度和缩短了开发周期，非常有利于开关电源的推广。
　　
　　图2 NCP1075应用电路图
　　高效率准谐振（QR）和高功率因数单级PFC反激电源也得到了快速发展，可能很快成为AC-DC电源主流，代表IC如安森美（ON）推出的NCP1380和NCP1247。
　　在运算放大器、传感器、MCU和基准源等应用中，它们对电源的纹波噪声和电压精度要求比较高，那么Power 1还需要经过线性电源转换到Power 4线路中，才能给其系统供电。传统的线性电源一般采用NPN机构作为功率管，或者用达林顿结构功率管，如图3所示，LM7805和LM317等，都是这种结构。这类电源的特点是要求输入电压比输出电压高1.5V以上，如果输入输出压差比较小，这种稳压方式就不能满足要求了。