常用的降壓穩(wěn)壓電源方案盤(pán)點(diǎn)

降壓穩(wěn)壓電源作為電子產(chǎn)品的動(dòng)力來(lái)源是很重要的。選擇電源方案也是有些說(shuō)法的。

就小編個(gè)人的理解來(lái)看，目前的降壓穩(wěn)壓電源主要是兩種工作模式。一種是模擬線性的，另外一種是開(kāi)關(guān)的。

模擬線性電源響應(yīng)性高，對(duì)輸出紋波的抑制比較好，但是呢，輸出功率不會(huì)很大，即使輸出功率可以做大，但是相應(yīng)的，自身功耗也會(huì)比較大，導(dǎo)致效率的降低。另外體積也會(huì)很大。這種模擬線性電源主要是用在小電流、對(duì)紋波有一定要求的地方。

開(kāi)關(guān)電源特性則與模擬線性電源正好相反。輸出功率大（主要是輸出電流大），效率高，自身?yè)p耗小，體積小，但是輸出紋波比模擬線性的要大，穩(wěn)壓響應(yīng)速度慢于模擬線性電源（隨著開(kāi)關(guān)頻率的提高，輸出紋波和響應(yīng)速度都會(huì)越來(lái)越接近模擬電源）。

我們?cè)?a href="http://ttokpm.com/v/tag/3822/" target="_blank">DIY一些電子小作品的時(shí)候，如果是手持產(chǎn)品則要考慮體積和重量。如果是插電產(chǎn)品則要考慮輸出功率?？傊?，需要根據(jù)電路的一些要求選擇合適的電源。接下來(lái)，我們舉幾個(gè)小例子來(lái)說(shuō)明電源方案是如何選擇的。

小夜燈電路

光控小夜燈，我們會(huì)經(jīng)常用到。這個(gè)小東西我們一般都是一直插在插座上的。那么，自身功耗一定要小，而且，鑒于小夜燈的工作電流很小，那么就沒(méi)有必要配置復(fù)雜的電源部分。

圖中的小夜燈采用的是體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的阻容降壓電路。這種電路雖然無(wú)法隔離市電，但是因?yàn)殡娐肥怯型鈿けＷo(hù)的，所以無(wú)需考慮市電隔離問(wèn)題。圖中的R1雖然可以通過(guò)一定的電流，但是電流很小，主要的作用是泄放C1上的殘余電荷。防止在維修時(shí)殘余電荷電擊到人。R2作為主電路的限流降壓電阻，與D5穩(wěn)壓管配合將電路的輸出電壓鉗制在12V左右。

常用5V電源電路

這個(gè)是我們常用的5V降壓穩(wěn)壓電源。前級(jí)采用降壓變壓器將220V交流市電隔離降壓。2W10是集成整流橋，工作參數(shù)為最高耐壓1000V，最大整流電流2A。C1 104瓷片電容器在電路中作為高頻濾波用，濾除來(lái)自外界的高頻干擾，其本質(zhì)為電容的通高頻阻低頻特性。這個(gè)應(yīng)該都知道吧？C2 470uF電解電容器作為主濾波電容，負(fù)責(zé)電流的平滑。78L05為集成5V穩(wěn)壓電路。工作參數(shù)為最大輸出電流100mA，最高耐壓35V。但是如果真按照這個(gè)參數(shù)來(lái)選擇這種器件的話，那可真是大坑的。小編想起曾經(jīng)設(shè)計(jì)了一個(gè)控制電路，其平均工作電流在50mA左右，遠(yuǎn)小于78L05的100mA參數(shù)，而且供電電壓才只有12V，但是，其表現(xiàn)還是很令人失望，發(fā)熱嚴(yán)重。強(qiáng)制使用的話很容易熱擊穿，也就是12V電壓直接加到負(fù)載上。對(duì)于后面的5V邏輯電路還有單片機(jī)來(lái)說(shuō)真是滅頂之災(zāi)，根本無(wú)法承受12V的電壓。7805系列，還有一個(gè)500mA的產(chǎn)品，型號(hào)是78M05。但是其體積與標(biāo)定輸出電流1.5A的7805是一樣的。那么我們?yōu)槭裁床恢苯邮褂?805呢？所以個(gè)人認(rèn)為78M05處境還是比較尷尬的，78L05至少體積很小，像9013三極管的大小。那么78M05存在的原因可能是價(jià)格吧，當(dāng)然，小批量情況下，價(jià)格的差距還是顯示不出來(lái)的。

就圖中這種電源來(lái)說(shuō)，如果真按照這種參數(shù)來(lái)選擇器件，那么其應(yīng)用范圍還是很小的。其理論最大輸出功率只有區(qū)區(qū)0.5W。這么小的功率無(wú)論是充電還是供電都是比較吃力的，而且還只是理論功率，實(shí)際功率更小。所以小編認(rèn)為這種電路設(shè)計(jì)出來(lái)純粹就是畫(huà)著玩兒的。當(dāng)然，用在功耗很小的控制電路中還是可以的。不過(guò)，用一個(gè)降壓變壓器會(huì)不會(huì)體積有些大了？

上面兩種電路是我們?cè)?a href="http://ttokpm.com/v/tag/2258/" target="_blank">電子DIY中常用的兩種模擬降壓穩(wěn)壓電路結(jié)構(gòu)。下面解析下開(kāi)關(guān)電源。

常用開(kāi)關(guān)電源電路

圖中這個(gè)電路結(jié)構(gòu)是我們常見(jiàn)的手機(jī)充電器的電源電路。這種電路特點(diǎn)是體積小，效率高，但是呢，輸出紋波確實(shí)是大。有時(shí)候我們用這種手機(jī)充電器帶USB小音箱會(huì)發(fā)現(xiàn)噪音比較大，就是因?yàn)殡娫吹妮敵黾y波大造成的。當(dāng)然，手機(jī)充電器也是分好幾個(gè)等級(jí)的。圖中這種應(yīng)該是最低級(jí)的降壓穩(wěn)壓電路。但是勝在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。好些的降壓穩(wěn)壓電路會(huì)加入一片光耦來(lái)提高穩(wěn)壓性能。另外最新的電源控制芯片也可以做到無(wú)光耦穩(wěn)壓。

這種電源在我們電子DIY中還是比較方便的。輸出功率多在5W以上，改變穩(wěn)壓管的值或者改變采樣點(diǎn)的電壓可以改變輸出電壓。小編曾經(jīng)用了一個(gè)手機(jī)充電器修復(fù)了一臺(tái)電子萬(wàn)年歷。這種電子萬(wàn)年歷原來(lái)采用工頻變壓器供電，但是變壓器壞掉了，手頭又沒(méi)有合適的變壓器，于是將手機(jī)充電器的輸出電壓通過(guò)修改采樣點(diǎn)電壓的方式從5V提高到10V左右，驅(qū)動(dòng)萬(wàn)年歷足矣。至今已經(jīng)使用5年有余。性能和穩(wěn)定性還是比較讓人放心的。

上面這些電源都是接入220V市電的，電路中還有一種電源結(jié)構(gòu)是DC-DC變換的。負(fù)責(zé)低壓直流降壓。比如常見(jiàn)的12V降壓到5V，但是要求電流比較大，還有的是5V降到1.5V等等。那么，采用模擬線性降壓電路的話，因?yàn)殡娏鞯脑龃?，器件的效率?huì)變得很低，而且發(fā)熱問(wèn)題是無(wú)法避免的。比如我們汽車上常用的12V轉(zhuǎn)到5V給手機(jī)充電?，F(xiàn)在手機(jī)的充電電流普遍在2A左右，某些支持快充的手機(jī)其充電電流會(huì)更大。如果采用7805的方案，那么7805的發(fā)熱會(huì)巨大，而且會(huì)容易發(fā)生熱擊穿，嚴(yán)重的會(huì)造成12V電壓直接加到手機(jī)上，那么手機(jī)會(huì)直接報(bào)銷。所以我們?cè)贒IY充電電路的時(shí)候盡量不要采用這種方案。在這種情況下，開(kāi)關(guān)電源方案才是可取的。采用開(kāi)關(guān)電源方案不僅體積小，而且發(fā)熱小，效率高。

小編現(xiàn)在在用的一款降壓電路其工作頻率可以到150KHz。這樣一來(lái)，紋波和響應(yīng)速度都可以做的很漂亮。而且即使是滿負(fù)載情況下，其發(fā)熱情況也是很理想的。整體溫升不超過(guò)50度。器件在這個(gè)溫度下可以穩(wěn)定工作，相比7805可以融化焊錫的溫度真的是非常理想了。

編輯：黃飛

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