线性稳压器的动态调节机制解析

线性稳压器主要有串联稳压器和并联稳压器这两种基本形式。图 1 清晰地描述了线性稳压器在输入电压波动或负载电流变化时的闭环反馈调节过程，其是通过误差检测与动态阻抗调整来实现稳压功能。

首先来看输入电压变化时的反馈调节情况。当输入电压（例如因电网波动或电源出现扰动）升高时，输出电压会试图跟随升高，这是因为压差 ΔV = Vin - Vout 增大了。此时，误差放大器会迅速检测到输出电压偏离了设定值，然后增大可变电阻的阻抗。这样一来，多余的输入电压就会以热量的形式被耗散掉，从而抵消输入电压的增量，实现 “削峰稳压”，确保输出电压保持恒定。

再分析负载电流变化时的反馈调节。当负载电流（比如设备的功耗）减少时，可变电阻中的电流会同步减少，导致压降下降，进而使输出电压暂时上升。当误差放大器检测到输出电压升高后，会进一步增大可变电阻的阻抗。即便负载电流降低，也能通过提高阻抗来补偿压降，从而稳定输出电压。

三端稳压器与 LDO 稳压器的区别

三端稳压器和 LDO 稳压器都属于线性稳压器的范畴。典型的三端稳压器（也被称为标准稳压器）的输出晶体管采用 NPN 型晶体管或 N 沟道 MOSFET。它在工作时需要输入输出电压差，也就是压差（VDO），并且 VDO 的值必须满足 VIN－VOUT＞RIN×IIN＋2×VBE，如图 2 所示。

如图 3 所示，采用 MOSFET 的稳压器，VDO 值必须满足 VIN－VOUT＞RIN×IIN＋VGS。假设 RIN＝1kΩ，IIN＝1mA，VBE＝0.7V，VGS＝1V。经过计算可以得出，生成 5V 输出电压所需的输入电压，NPN 型稳压器为 7.4V，MOSFET 型稳压器为 7V。

与上述稳压器不同的是，LDO 稳压器主要使用 PNP 晶体管或 P 沟道 MOSFET。其压差由集电极 - 发射极电压（VCE (sat)）和漏源电压（VDS＝RDS (ON)×ID）决定，如图 4 所示。因此，它的工作压差小于三端稳压器。

在电源领域，还有一种新型 LDO 稳压器。相较于传统的同类产品，它的亮点在于压差更小，这一特性极大地提升了它在各类复杂电路环境中的适用性。新型 LDO 稳压器之所以能实现更小的压差，秘诀在于采用了导通电阻小于 P 沟道 MOSFET 的 N 沟道 MOSFET。在相同电流的情况下，N 沟道 MOSFET 的功率损耗更低，能够有效降低稳压器的功耗，提高能源利用效率。为了充分发挥其性能，新型 LDO 稳压器配备了专用的控制电路，其中包含 MOSFET 驱动电路，并且配有专门用于控制电路的电源引脚，为稳压器的正常运行提供稳定的能量。

东芝凭借新一代工艺打造的双电源 LDO 产品，以低压差有效地降低了功耗，实现了出色的压差特性。与传统产品相比，它能够在更低的输入电压下获得预期的输出电压，减少了压差损耗。其 TCR15AG 系列采用 N 沟道低导通电阻 MOSFET，利用双偏置电压源实现了低压差，并且在大电流情况下比竞品低 60%，提升了电源效率，是诸多电路的理想电源选择。

在本文中，我们对线性稳压器的动态调节机制进行了深入探究，同时了解了三端稳压器与 LDO 稳压器之间的差异，并介绍了新型 LDO 稳压器。至此，关于低压差（LDO）稳压器的相关探讨暂且告一段落。希望这些内容能在您选择 LDO 稳压器时，提供切实有效的参考。