电压

线性稳压器特别适合用来滤除开关稳压器产生的电压。开关稳压器总会产生一定量的输出电压纹波。在许多处理非常微弱的信号的应用中，这种纹波可能会造成干扰。通常使用无源组件来滤除开关稳压器的输出电压，但LC滤波器等无源滤波器（请参阅图1）存在一些缺点。

根据滤波器所需的截止频率，有时空间要求会相当大，而且电感器成本高昂。不过，无源滤波器的最大缺点是滤波器会增加一些损耗和随工作电流变化的输出电压（如同图1中的VOUT）。因此，所产生电压的直流调节精度相当低。

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2019-11/wen_zhang_/100046034-84306-1.pn…; alt=“” width="600"></center><center>图1：开关稳压器输出端的无源滤波器</center>

网上总有网友对开关电源电压型控制与电流型控制的提问，回答的方式也各式各样，为了澄清相关概念，这里发表一下对这两个概念的理解，希望对同行有所裨益。

电压型控制与电流型控制是指对反馈信号的不同取样方法，电压型控制以电源的输出电压为反馈信号，该反馈信号与给定值的偏差经比较器放大后与锯齿波比较产生控制脉冲。而电流型控制是以高频变压器原边输出电流为采样反馈信号组成电流闭环，以电压反馈信号组成电压外环，电压外环的输出偏差作为电流内环的给定，与电流反馈信号比较产生控制脉冲，两种控制方式的系统结构框图如图1和2所示：

电压电流的超前与滞后这个概念是相对于电流和电压之间的关系而说的。也就是说，比如是容性负载（电容器），那么他会导致最终电流超前90度，如果是电感则产生最终电流超前-90度（即滞后90度）反过来说，在平面直角坐标系中，假设电压为X轴水平方向，则是否超前则为Y轴垂直方向，当为容性负载时为Y正半轴部分，感性负载为Y负半轴部分无论是正超前还是负超前（滞后）都会导致功率因数下降，而纯阻性负载其超前角是0度，这个时候功率因数为1 正因为容性和感性具有这种相反的性质，那么当使用电动机等感性负载时，会导致严重的负超前，这个时候就应当使用足够的电容器进行补偿，使其无限逼近0度，保证功率因数无限的逼近1。总之，功率因数下降，无论是正超前还是负超前都回导致下降，只有为0时才是最高的，而感性负载一应用就肯定是负的了。所以就要用电容补偿让他接近0。

如下图，由于Sin[ωt]在求导或积分后会出现Sin[ωt±90°]，所以对于接上了正弦波的电感、电容，横坐标为ωt时可以观察到波形超前滞后的现象，直接从静态的函数图上看不太容易理解，还是做成动画比较好。

下图是电感的，用红色表示电压，蓝色表示电流。如果接上理想的直流电压表、直流电流表，可以观察到电压的变化超前于电流，电流的变化滞后于电压。时间增加时，纵坐标轴及时间原点会随着波形一起往左移动。