1.1電源系統(tǒng)概述

這里講述的電源是指一種電能轉(zhuǎn)換裝置。我們常見(jiàn)電源家族如圖1.1所示，不同顏色連接線代表不同形式的電能，它們之間存在電能之間的轉(zhuǎn)換，而實(shí)現(xiàn)這種電能轉(zhuǎn)換的裝置就是電源。

從圖1.1中可以看出，電池和市電一般不能直接給電子系統(tǒng)供電，使用時(shí)需要先將電能轉(zhuǎn)換到Power 1線路中，以提供給其它模塊使用。其中電池可以通過(guò)升壓或者降壓的DC-DC電源來(lái)實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換，市電則可通過(guò)AC-DC電源進(jìn)行電能轉(zhuǎn)換。在對(duì)電源要求不高的場(chǎng)合，如充電器、LED驅(qū)動(dòng)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)等應(yīng)用中，Power 1可以直接提供電能

在過(guò)去，AC-DC電源經(jīng)常使用一個(gè)工頻變壓器降壓，然后通過(guò)整流濾波電路的線性電源獲得Power 1，這樣的電源體積大，而且效率不高，隨著開(kāi)關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展和推廣，這種線性電源逐漸被開(kāi)關(guān)電源代替，并得到廣泛應(yīng)用。許多公司陸續(xù)推出高性能的AC-DC電源芯片，如安森美（ON）推出的NCP1075，不僅效率高、靜態(tài)功耗小，而且外圍器件非常少、電路簡(jiǎn)單，如圖2所示，即便是菜鳥(niǎo)，也能很快上手，大大減少了電源開(kāi)發(fā)難度和縮短了開(kāi)發(fā)周期，非常有利于開(kāi)關(guān)電源的推廣。

高效率準(zhǔn)諧振（QR）和高功率因數(shù)單級(jí)PFC反激電源也得到了快速發(fā)展，可能很快成為AC-DC電源主流，代表IC如安森美（ON）推出的NCP1380和NCP1247。

在運(yùn)算放大器、傳感器、MCU和基準(zhǔn)源等應(yīng)用中，它們對(duì)電源的紋波噪聲和電壓精度要求比較高，那么Power 1還需要經(jīng)過(guò)線性電源轉(zhuǎn)換到Power 4線路中，才能給其系統(tǒng)供電。傳統(tǒng)的線性電源一般采用NPN機(jī)構(gòu)作為功率管，或者用達(dá)林頓結(jié)構(gòu)功率管，如圖3所示，LM7805和LM317等，都是這種結(jié)構(gòu)。這類電源的特點(diǎn)是要求輸入電壓比輸出電壓高1.5V以上，如果輸入輸出壓差比較小，這種穩(wěn)壓方式就不能滿足要求了。

為了解決低壓差問(wèn)題，以PNP作為功率管的新品種——LDO應(yīng)運(yùn)而生。因?yàn)槭褂肞NP作為功率管，如圖4所示，所以輸入輸出的壓差可以很低，如美國(guó)的MPS公司的MP20049，輸入輸出壓差可以小到50mV，非常適用于低壓差的場(chǎng)合。