在創(chuàng)建工業(yè)電源時(shí)，最常見的一個(gè)挑戰(zhàn)是將交流電壓電源轉(zhuǎn)換為直流電壓電源,。幾乎所有應(yīng)用都需要將交流電壓改為直流電壓,，從為手機(jī)充電到為微波爐的微控制器供電都是如此。通常來講,，通過使用變壓器和整流器進(jìn)行這種轉(zhuǎn)換,，如圖1所示。在該電路中,，通過變壓器降壓（一倍于變壓器初級和次級線圈匝數(shù)比）,。

　　圖 1：使用變壓器和LDO簡化AC到DC轉(zhuǎn)換

　　磁解決方案有幾個(gè)缺點(diǎn)。您可能知道變壓器通過將磁通量轉(zhuǎn)換為電流來工作,。由于這種轉(zhuǎn)換,，變壓器會產(chǎn)生大量電磁干擾（EMI）。變壓器的輸出電壓也極其嘈雜,，需要大電容來濾除噪聲,。對于低功率應(yīng)用，可使用更簡單且成本有效的方法來消除磁性元件,。如同兩個(gè)電阻器如何形成一個(gè)分壓器一樣,，您可使用電容器來產(chǎn)生交流阻抗（電抗），其在電壓到達(dá)電源之前降低電壓,。這種配置通常稱為電容壓降解決方案,。 當(dāng)負(fù)載未接通時(shí)，基本的電容器壓降解決方案需要穩(wěn)壓二極管吸收應(yīng)用所需的電流,。該穩(wěn)壓二極管是必需項(xiàng),，因此線性穩(wěn)壓器（LDO）的輸入電壓不會超過絕對最大額定值。

　　圖2: 帶LDO的基本電容式壓降電路,，適用于110 VAC,、5 VDC和30 mA

　　電容式壓降拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的一個(gè)缺點(diǎn)是效率不高，因?yàn)樵S多功率會隨著電阻器和LDO的熱量而消散,。即使LDO未調(diào)壓,，但由于穩(wěn)壓二極管中消耗的能量，效率仍然不理想。

　　為提高該系統(tǒng)的效率,，您需要優(yōu)化三個(gè)主要組件——浪涌電阻,、穩(wěn)壓二極管和LDO的壓降。公式1所示為如何計(jì)算圖2所示的基本電容壓降解決方案的效率,。

　　由于電容壓降解決方案是電子計(jì)量和工廠自動化等工業(yè)應(yīng)用中常見的電源配置,，因此德州儀器開發(fā)了一個(gè)專注于優(yōu)化電容壓降架構(gòu)效率和解決方案尺寸的組件。TPS7A78集成了許多實(shí)現(xiàn)電容式壓降電路所需的分立元件,，如有源橋式整流器,。TPS7A78專為使用電容壓降電路而設(shè)計(jì)，可集成多種功能,，并提高整體系統(tǒng)效率,。例如，TPS7A78集成了一個(gè)開關(guān)電容級,，可將輸入電壓降低四倍,，從而以相同的比率降低輸入電流，并有助于使用更小的電容壓降電容,。此功能可實(shí)現(xiàn)更小的解決方案尺寸,，降低系統(tǒng)成本并降低待機(jī)功耗。

　　圖 3：使用TPS7A78在30mA時(shí)的30mA 電容壓降解決方案 為理解使用TPS7A78在電容壓降級和線性穩(wěn)壓器上的效率,，我們可以將圖2所示的傳統(tǒng)解決方案與圖3所示的TPS7A78解決方案進(jìn)行比較,。在使用線性穩(wěn)壓器的傳統(tǒng)壓降解決方案中，系統(tǒng)的效率為11%,。配置為同一負(fù)載供電時(shí),，由于開關(guān)電容的輸入電流減小，且需要更小的浪涌電阻,，TPS7A78能夠?qū)崿F(xiàn)> 40%的效率,。