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线性稳压器（Linear Regulator）是一种将较高输入电压转换为稳定、低噪声输出电压的电源管理器件。尽管效率低于开关电源，但其结构简单、输出纹波极低、响应迅速，使其在对噪声敏感或小功率场景中不可替代。
1. 基本工作原理
线性稳压器通过一个可变电阻（通常由晶体管实现）串联在输入与输出之间，利用负反馈机制动态调整其导通程度，使输出电压恒定。例如，经典的7805芯片无论输入7V还是15V，都能稳定输出5V（需满足最小压差要求）。其核心公式为：
VOUT = VREF × (1 + R1/R2)（对于可调型如LM317）。
2. 主要优势：低噪声与高稳定性
由于无高频开关动作，线性稳压器输出几乎无电磁干扰（EMI），纹波通常低于10 µV。这使其成为射频电路、传感器供电、音频放大器、ADC/DAC参考源等精密模拟电路的首选。此外，其瞬态响应快，能迅速抑制负载突变引起的电压波动。
3. 典型应用场景
后级稳压：在开关电源输出后加一级LDO（低压差线性稳压器），滤除高频噪声，为MCU或FPGA提供“干净”电源；
电池供电设备：当电池电压接近所需电压时（如3.7V锂电转3.3V），LDO效率较高且无需电感，节省空间；
多电压轨系统：从主电源（如5V）衍生出1.8V、2.5V、3.3V等多路低噪声电源。
4. 关键参数与选型要点
压差（Dropout Voltage）：输入与输出间的最小差值。传统稳压器需2V以上，而LDO可低至0.1–0.3V；
静态电流（IQ）：影响待机功耗，低IQ型号适合便携设备；
热设计：功耗 P = (VIN – VOUT) × IOUT，大压差或大电流下必须评估散热；
封装形式：SOT-23适合小电流，TO-220或DFN适合高功耗。
5. 局限与应对策略
最大缺点是效率低，尤其在输入输出电压差大时，多余能量以热量形式耗散。例如，12V转5V、1A输出时，效率仅42%，发热达7W。因此，应避免用于高压差、大电流场合。解决方案包括：
优先使用LDO缩小压差；
在高功耗路径采用开关稳压器，仅对敏感模块用LDO“精稳压”；
合理布局PCB铜箔或加装散热器改善热性能。
总结：
线性稳压器虽“古老”，却是现代电子系统中保障信号纯净与运行稳定的“静默守护者”。合理利用其低噪声优势，规避效率短板，方能在复杂电源架构中发挥关键价值。
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