發布日期 : 2023年3月9日 / 最近更新 : 2023年4月6日

關於電壓穩壓器的動作,根據輸入電壓和輸出電流,調節驅動晶體管/FET 的電阻值,使輸出電壓保持恆定。在此說明如何根據輸入電壓和輸出電流,調節驅動晶體管/FET的電阻值,使輸出電壓保持恆定。

驅動器FET的電阻值的控制是通過使用誤差放大器的反饋電路(負反饋電路)調整驅動器FET的柵極電壓(=誤差放大器的輸出)來進行的。

具體來說,通過誤差放大器進行“輸出電壓的分割電壓:FB”和“基準電壓:VREF”的比較,調整驅動器FET的柵極電壓,使差分為零,從而使輸出電壓保持一定。

光是這個說明很難掌握住印象,所以用簡單的例子來看看錯誤放大器的工作。

事例1:輸出電壓低於設定輸出電壓時

輸出電壓低於設定輸出電壓時,FB電壓低於誤差放大器的基準電壓VREF,使誤差放大器的輸出電壓降低。

誤差放大器的輸出是輸入Pch驅動器FET的柵極,降低Pch驅動器FET的導通電阻“Ron”。

Pch驅動器FET的導通電阻“Ron”下降時,驅動器FET的電壓下降會減少,因此輸出電壓會上升。通過該工作,比設定輸出電壓低的輸出電壓會上升。 該工作將持續到輸出電壓等於設定輸出電壓值為止。

VOUT ⇒ FB < VREF
⇒ Error AMP : Low ⇒ Pch Driver “Ron

也就是說

如果VOUT低於設定,則降低Pch驅動器Ron,提高VOUT

由此,通過設定值使VOUT穩定。

事例2:輸出電壓高於設定輸出電壓時

輸出電壓高於設定輸出電壓時,誤差放大器的FB電壓高於基準電壓VREF,使誤差放大器的輸出電壓上升。 誤差放大器的輸出是輸入Pch驅動器FET的柵極,上升Pch驅動器FET的導通電阻“Ron”。

Pch驅動器FET的導通電阻“Ron”上升時,驅動器FET的電壓下降會增加,因此輸出電壓下降。通過該工作,比設定輸出電壓高的輸出電壓會下降。該工作將持續到輸出電壓等於設定輸出電壓值為止。低於設定輸出電壓的輸出電壓會上升。

VOUT ⇒ FB > VREF
⇒ Error AMP : High ⇒ Pch Driver “Ron

也就是說

如果VOUT高於設定,則提高Pch驅動器Ron,降低VOUT

由此,通過設定值使VOUT穩定。

像這樣,通過監視輸出電壓並進行反饋,以“保持設定輸出電壓恆定”的方式進行控制的是線性型電壓穩壓器。