三種不同類型穩壓器的解釋
當需要穩定，可靠的電壓時 ， 電壓調節器就成為首選元件。 無論輸入電壓是固定電壓還是可調電壓（通過選擇合適的外部元件），它們都會輸入一個輸入電壓並創建一個穩定的輸出電壓。
這種輸出電壓電平的自動調節由各種反饋技術處理，一些像齊納二極管一樣簡單，而另一些包括複雜的反饋拓撲，可以提高性能，可靠性和效率，並增加其他特性，例如將輸出電壓升高到高於輸入電壓電壓調節器。
電壓調節器的類型
有許多類型的電壓調節器，從非常實惠到非常高效。 線性電壓調節器是使用最經濟實惠且通常最簡單的電壓調節器。
線性穩壓器有幾種類型，非常緊湊，常用於低電壓，低功耗系統。
開關穩壓器比線性穩壓器效率更高，但它們更難以使用且更昂貴。
線性穩壓器
調節電壓並為電子設備提供穩定電壓的最基本方法之一是使用標準的3引腳線性穩壓器，如LM7805，該穩壓器提供5伏1安培輸出，輸入電壓高達36伏（取決於型號）。
線性穩壓器通過調節基於反饋電壓的穩壓器的有效串聯電阻工作，實質上成為分壓器電路。 這使得調節器可以輸出一個有效的恆定電壓，而不管當前的負載是多少，直到它的電流容量。
線性電壓調節器的一個主要缺點是電壓調節器的最小電壓降較大，在標準LM7805線性電壓調節器上為2.0伏。 這意味著要獲得穩定的5伏輸出，至少需要7伏輸入。 這種電壓降對線性穩壓器的功耗起著重要作用，如果它提供1安培負載（2伏電壓下降時間1安培），則該功率必須消耗至少2瓦。
輸入和輸出電壓之間的差異越大，功耗越差。 因此，舉例來說，一個7伏電壓源調節到5伏提供1安培將通過線性調節器耗散2瓦，10伏電壓源調節到5伏提供相同的電流將消耗5瓦，使調節器只有50％的效率。
開關穩壓器
線性穩壓器是低功耗，低成本應用的理想解決方案，輸入和輸出之間的電壓差很小，功耗也不大。 線性監管機構最大的缺陷是它們效率很低，這是交換監管機構發揮作用的地方。
當需要高效率或預期寬範圍的輸入電壓時（包括低於所需輸出電壓的輸入電壓），開關穩壓器將成為最佳選擇。 與通常低於50％的線性穩壓器效率相比，開關穩壓器的功率效率高達85％或更高。
開關穩壓器通常需要與線性穩壓器相比額外的元器件，而且器件的值對開關穩壓器的整體性能的影響要遠大於線性穩壓器。
由於穩壓器可能產生的電子噪聲，在不損害電路其他部分的性能或行為的情況下，有效使用開關穩壓器也會遇到更多的設計挑戰。
齊納二極管
調節電壓的最簡單方法之一是使用齊納二極管。 雖然線性穩壓器是一個非常基本的元件，只需很少的額外元件即可工作，而且設計複雜度非常低，但齊納二極管在某些情況下只需一個元件即可提供足夠的電壓調節。
由於齊納二極管將所有超過其擊穿電壓閾值的額外電壓分流到地，所以它可以用作非常簡單的電壓調節器，其輸出電壓跨過齊納二極管的引線。
不幸的是，齊納通常在處理功率方面的能力非常有限，這限制了它們只能用作低功率應用的穩壓器。 當以這種方式使用齊納二極管時，最好通過策略性地選擇合適大小的電阻來限制可以流過齊納二極管的可用功率。