此前的芝识课堂曾多次提及线性稳压器和开关稳压器，下面为大家详细介绍其原理及功能。线性稳压器的输入电压大于输出电压，它通过内部调整元件（如晶体管）的阻抗变化，来处理输入电压与输出电压之间的差值，也就是压差。形象地说，线性稳压器就像是一位精准的 “电压调控师”，当面对过高的输入电压时，它会果断 “出手”，将超出目标输出值的电压 “切断”，从而确保输出电压始终恒定。而被 “削峰” 的这部分电压，终会以热量的形式释放，以此使输出电压保持稳定。
从电路配置方面来看，线性稳压器中典型的串联稳压器采用误差放大器、参考电压源和调整晶体管构成闭环反馈系统，能够实时监测并修正输出电压。线性稳压器主要包括三端稳压器和 LDO 稳压器。三端稳压器采用传统结构，需要较高的输入 - 输出电压差（通常≥2V），效率相对较低，适用于中高功率场景；而 LDO 稳压器则优化了压差（可低至 0.1V），适合输入 - 输出电压接近的场合，如电池供电设备，但在使用时需特别注意散热设计。
图 1. 线性稳压器与开关稳压器工作原理
开关稳压器则是通过控制功率开关管（如 MOSFET）的导通与关断时间来调节能量传输的占空比，终利用电感 / 电容储能滤波，将输入电压转换为稳定的平均输出电压。其特点为 “斩波式” 稳压，即输入电压被高频斩波，通过调整开关占空比来控制能量传输，因此效率显著高于线性稳压器。开关稳压器的拓扑结构包含 Buck（降压）、Boost（升压）等类型，支持宽输入电压范围，适用于高功率或输入波动大的场景。
图 2. 线性稳压器和开关稳压器对比
在实际应用中，我们可以根据具体需求选择不同类型的稳压器。当需要低噪声、简单电路时，可选择线性稳压器；而当追求高效、大功率时，则应选择开关稳压器。
串联稳压器位于电源与负载之间，犹如一位精准的 “电压调节卫士”。其工作原理是依据输入电压或输出电流的变化情况，灵活调整可变电阻阻值，从而确保输出电压始终稳定在设定值。在现代电子技术中，串联稳压器 IC 采用 MOSFET 或双极结型晶体管（BJT）等有源器件，巧妙地替代了传统的可变电阻，这不仅提升了稳压器的性能，还极大地增强了其可靠性。
图 3. 用 MOSFET 或 BJT 等有源器件取代可变电阻的串联稳压器
串联稳压器的电路配置精巧严谨，主要由以下四个部分构成：
- 输出晶体管：串联在串联稳压器的输入与输出引脚之间，宛如一座桥梁连接上下游。当输入电压或输出电流发生波动时，误差放大器发出的信号会精准控制其栅极电压或基极电流。
- 参考电压源：作为误差放大器的基准参照，参考电压源意义非同小可。误差放大器正是依据这个稳定的参考电压对输出晶体管的栅极或基极进行调控，以此来保证输出电压的稳定。
- 反馈电阻：负责对输出电压进行分压处理，从而产生反馈电压。误差放大器通过对比反馈电压与参考电压，实现对输出电压的精准控制。这两个反馈电阻串联在 VOUT 和 GND 引脚之间，其中间点电压会被施加到误差放大器。
- 误差放大器：它如同串联稳压器的 “智慧大脑”，会仔细比较反馈电压（即两个反馈电阻中点的电压）与参考电压。当反馈电压低于参考电压时，误差放大器会增强 MOSFET 的驱动力，降低漏源电压，以提升输出电压；反之，当反馈电压高于参考电压时，则会减弱 MOSFET 的驱动力，增加漏源电压，进而降低输出电压。
图 4. 串联稳压器电路配置
东芝 TCR3U 系列就是一种出色的 LDO 稳压器。它大幅降低了现有产品空载时的偏置电流，其电路配置可避免在输入电压降至预设输出电压以下时，偏置电流突然上升。该系列虽然电流消耗低，但却有着不俗的负载瞬态响应性能，能够稳定应对运行中输出电流的突变。
