凯发K8首页|狼队下载官网|硬件工程师必读如何设计电源电路？

　　凯发K8旗舰厅✿◈◈，凯发K8真人晶片产业✿◈◈，凯发APP✿◈◈。AG凯发K8真人娱乐✿◈◈，电子产品要工作就离不开电源✿◈◈，电源的设计在嵌入式行业✿◈◈、通信行业✿◈◈、工控行业都非常重要✿◈◈，可靠稳定的供电方案可以使产品工作更稳定✿◈◈、性能更好✿◈◈、工作寿命更长✿◈◈。

　　不同的硬件方案✿◈◈，对电源的要求不同✿◈◈，如单片机需要DC3.3V✿◈◈，而电机可能需要DC12V✿◈◈；不同的产品对电源的输入要求不同✿◈◈，如小爱音箱是市电220V输入✿◈◈，而工控板要求DC24V输入等✿◈◈。需要根据不同的需求设计不同的电源处理电路✿◈◈，根据不同的供电对象设计不同等级的电源电路✿◈◈。今天和大家分享一下几种典型的电源设计方案✿◈◈。

　　这里所指的低电压是指DC18V以下的电压✿◈◈，这一部分的电路设计是硬件工程师在工作当中碰到最多的情况✿◈◈，但也是芯片级的解决方案最多的情况✿◈◈。嵌入式控制板的核心器件是单片机✿◈◈、ARM✿◈◈、FPGA等芯片✿◈◈，常用的电压有DC5V✿◈◈、DC3.3V✿◈◈、DC2.5V✿◈◈、DC1.8V✿◈◈、DC1.2V等✿◈◈。这种情况下对输出电流要求不是很高所以LDO芯片用的比较多✿◈◈，熟悉51单片机的朋友都知道✿◈◈，51单片机用DC5V来供电✿◈◈，输出DC5V的LDO芯片如7805✿◈◈、ASM117✿◈◈、LM2940✿◈◈、TPS709等✿◈◈。

　　上图是LM2940的典型电路图✿◈◈，这种LDO芯片所需要的外设器件比较少✿◈◈，只需要在输入和输出加几个滤波电容即可稳定工作✿◈◈，省元器件✿◈◈、省空间✿◈◈、使用方便✿◈◈，唯一的不足之处就是转化效率太低✿◈◈，发热严重✿◈◈。上图的LM2940电路凯发K8首页✿◈◈，只加了四个电容即可稳定的输出DC5V✿◈◈。

　　这里所指的中高压一般是指DC24V以上的情况✿◈◈，DC24V已经超过了大多数LDO降压芯片的输入电压范围✿◈◈，不再适用✿◈◈。幸运的是有很多DC/DC类芯片可以用✿◈◈。这类电源芯片和LDO相比✿◈◈，其优点就是输入范围宽✿◈◈、转换效率高✿◈◈，其缺点是所需外设元器件较多✿◈◈。常用的DC/DC类芯片有LM2596狼队下载官网✿◈◈、LM2576✿◈◈、MP1584等✿◈◈。

　　上图是LM2596的典型电路原理图✿◈◈，从图上可以看出比LDO类芯片多了电感✿◈◈、二极管还有电阻等器件✿◈◈。上图是可调版本的原理图✿◈◈，计算方法为:Vout=1.23×(1+R89/R88)✿◈◈，通过选择不同的电阻即可输出所需要的电压✿◈◈。LM2596还带有芯片使能端✿◈◈，即芯片的第5引脚Vout=1.23×(1+R89/R88)✿◈◈，✿◈◈，当第5引脚接GND时芯片工作✿◈◈，接高电平时芯片停止工作✿◈◈。

　　这里所指的高压是指超过DC48V的情况✿◈◈，这种供电常用在以电池包供电的场合✿◈◈，如电动车行业✿◈◈、电动园林工具行业等✿◈◈。直流高压也超过了DC/DC芯片的输入范围✿◈◈，所以DC/DC芯片也无法使用了凯发K8首页✿◈◈，更宽输入的电源芯片✿◈◈，如XL7025✿◈◈、XL7026✿◈◈、XL7045✿◈◈、XL7046等可满足这类应用✿◈◈。

　　上图是XL7045的典型原理图✿◈◈，其输入范围为DC(10-80)V✿◈◈，输出可调✿◈◈，输出最大电流为300mA✿◈◈，输出电压的计算公式为✿◈◈：Vout=1.25×(1+R2/R1)✿◈◈，通过调节电阻R2/R1的比值即可输出不同的电压✿◈◈，满足用户的不同需求✿◈◈。

　　其常用的外设元器件有电感狼队下载官网凯发K8首页✿◈◈、二极管和电阻等✿◈◈。其实就是DC/DC芯片✿◈◈，其工作原理为✿◈◈：内部的MOS开关以一定的频率频繁开断✿◈◈。在MOS闭合时✿◈◈，电流流经电感和负载✿◈◈，电感储能✿◈◈，二极管处于截止状态狼队下载官网✿◈◈。当MOS断开时✿◈◈，电感所储存的电量给负载供电✿◈◈，同时由于电感的反向电动势使得二极管导通狼队下载官网✿◈◈，由此电感✿◈◈、负载✿◈◈、二极管构成回路✿◈◈。电路就是在MOS管的频繁开断中工作的✿◈◈。

　　所谓升压电路就是指输出电压要高于输入电压✿◈◈，这类电路用在便携设备上比较多✿◈◈，比较常用的升压芯片有MT3608✿◈◈、XL6008✿◈◈、LM2577✿◈◈、XL6012等✿◈◈。

　　上图是XL6008的典型原理图✿◈◈，输入范围为DC(3.6-32)V✿◈◈，输出可调最大可达60V✿◈◈，最大可输出3A的电流✿◈◈。输出电压的计算公式为✿◈◈：Vout=1.25×(1+R2/R1)✿◈◈，通过设置R2/R1的阻值即可实现输出电压的调节✿◈◈，使用简单方便✿◈◈。

　　AC/DC类芯片在开关电源✿◈◈、小家电类产品应用比较多✿◈◈，这类芯片如UCC28880/1✿◈◈、LNK304✿◈◈，FSL336✿◈◈，NCP1207等✿◈◈，可以将交流转化为直流✿◈◈，但是其输出的电流不是很大✿◈◈。

　　这类芯片常见的封装为DIP-7或者SOP-7✿◈◈，输入侧也输出测不隔离凯发K8首页✿◈◈，搭建电路时所需要的外设元器件比较多✿◈◈，如电感✿◈◈、二极管✿◈◈、电容凯发K8首页✿◈◈、电阻等✿◈◈。其输出电流比较小✿◈◈，其后用DC/DC或者LDO芯片做降压设计可基本满足控制板的供电要求凯发K8首页✿◈◈。

　　阻容降压电路经常用在小家电中✿◈◈，如吹风机✿◈◈、鱼缸加热棒✿◈◈、电络铁等✿◈◈。其优点是电路结构简单✿◈◈、成本低廉✿◈◈，缺点是输出功率低✿◈◈、输入和输出间不隔离✿◈◈。

　　上图是典型的阻容降压的电路原理图狼队下载官网✿◈◈，电容C5起到降压作用✿◈◈，电流的虚部流过C5不会产生功耗✿◈◈，以0.33uF的电容为例✿◈◈，可以计算出电容的容抗值✿◈◈：

　　以上就是在设计产品时常碰到的电源设计的几种情况✿◈◈，和大家分享✿◈◈，希望能给大家在设计产品时带来一点思路✿◈◈。