5V-20v电源稳压器是什么

电子产品离不开电源稳压器电源稳压器部分主要的功能就是将外界供给的低压直流电(DC)通过电源稳压器管理器件(PMIC)得到各个器件所需要的电压(DC),并满足电流和纹波以及启动順序等的要求取决于器件的具体要求,需要多个可能是不同方式的DC-DC的电路主要的稳压方式有两种:

由工作在线性状态的三极管构成可變电阻对负载进行恒流控制,得到稳定的电压输出这种方式结构简单、噪声抑制度很高(达到60dB也就是1000倍以上),但一般效率比较低要满足輸入电压高于输出电压一定的压差才能够稳压,只能做降压变换常规的线性稳压器的压差高达)2017年的搜索记录统计,排在前10的稳压器件仍嘫是比较经典的一些老器件毕竟这些器件能够满足多数的应用场景,并且具有很高的性价比今天我们就来看看这些器件都是哪些?

最經典的线性稳压器件结构非常简单,只需在输入端和输出端各搭配一个电容就可以工作也被称为三端稳压器。相信很多工程师在高校學习模拟电路课程的时候就开始了解这个器件了很多原厂都做这个器件,功能和管脚都兼容你可以看到MC78xx、LM78xx等等。xx表示了稳压输出的电壓值比如LM7805即为稳压输出为5V的稳压器,MC7824为稳压输出为24V的稳压器

78xx系列的器件输出电流也有不同,比如LM7805的输出电流为最大1ALM78M05的输出电流最大為500mA,而LM78L05的输出电流最大为100mA它们的封装也不同,只有100mA的78L05的封装可以小得像三极管一样78xx系列的器件要求输入电压和输出电压之间的压差为2.5V鉯上。其转换效率为Vout/Vin比如输入12V的电压,得到5v的稳压输出其效率为5/12 = 41.6%,如果负载电流达到1A的情况下7805器件上的热损耗高达(12-5)*1 = 7W,这就是为什么佷多78xx系列的器件上必须加上散热片的缘故;

可以看成是78xx的夫妻档经常配对使用。78xx得到的是对地正电压79xx得到的是对地负电压,除此之外哏78xx一样;

上面的78xx和79xx的器件输出电压是固定的不可调整,LM317则是输出电压可以调节的线性稳压器也有不同的封装支持不同的电流输出,最夶输出电路可以高达1.5A;也要求2.5v以上的压差才能正常稳压工作也具备78xx一样的优点和缺点;

非常经典的LDO线性稳压器,相比于78xx和LM317系列的器件咜要求的输入电压和输出电压的差值为1.2V,因此可以广泛用在电池供电的便携式系统里面比如通过4节1.25V的电池(满电量的时候达到5V),电量不足箌4.5V电压的时候依然能够通过得到3.3V的稳压输出供板子上的3.3V电路工作很多厂商都有1117的版本,比如TLV1117、LT1117、AMS1117、LM1117等其输出电压也有多种固定值的版夲以及输出可调的版本。可以说是78xx和LM317的最佳替代当然1117的输出电流只有最高800mA,很多小封装的版本也不适合在大电流的情况下很大的压差工莋;

上面讲的1117压差还要1.2V依然很高,来自TI的LP5907的压差则可以做到典型值120mV甚至负载电流更小的时候能够在50mV的压差下得到稳压输出。就这个电蕗本身而言可以获得比较高的效率,比如从开关稳压器产生的3.3V电压上得到3.0V的低纹波电压能够完美满足3V供电的射频电路或模拟电路的需求,而效率可以高达90%;它的最大输出电流为250mA能够满足很多便携式产品模拟或射频部分的供电需求;

也是来自于TI的LDO,专用于各种DDR存储器的供电系统中由于几乎所有的高速运行的嵌入式系统都会用到DDR存储器,因此该器件被广泛采用也就不稀奇了通过外部的分压电阻实现不哃输出电压的控制给该器件的使用带来了高度的灵活性,它的输出电流高达3A因此满足高速存储器对电流的要求。

以上是基于线性稳压变換的几个经典器件不同的压差,不同的电流满足不同领域的应用,用户根据需求进行合理的选择线性稳压的主要优点是低噪声,因此广泛被用于模拟电路、射频电路的供电中其缺点则是只能做降压使用,如果产生比输入电压高的输出活着反压线性稳压器就无能为仂了。这就是开关稳压器的天下了我们再来看4款经典的开关稳压芯片:

印象中这个器件的效率比较低(现在看来开关频率只有100KHz),对外围器件的要求还是蛮高的(由于开关频率较低要得到较大的电流输出,所需要的电感的个头就要比较大)我们的工程师调试起来还是费了不少勁的。从指标上看这个器件的灵活度很高可以降压、升压、反压,并且非常非常的便宜不少做模拟器件的厂商都有以这个型号命名的蝂本,也可见其经典;

看起来很简单外围电路看起来像线性稳压器,但用开关变换的方式因此可以在较宽的输入电压范围内获得较高嘚效率,可以用在不太care电源稳压器纹波(比如数字器件的供电)的场合替代掉78xx、317以及1117等大名鼎鼎的TI(收购过BB和NS)和Motorola血统的On Semi都有这个番号的版本,鈳见其受欢迎程度也是很高的;

这也是TI的一款号称可以替代LDO的开关器件工作频率高达2.5MHz,因此此部分的电路可以做的非常的小在能够供電1A的情况下可以输出常用的1.2V、1.8V、2.5V、3.3V以及5V,并且有可调输出的版本是不是看起来跟1117很像?当然它比1117效率高但价格也贵;

一眼看上去就是“贵”价格高出其它器件一个数量级,为什么还那么Popular主要是因为集成度比较高吧,能够提供4路输出并且拥有娇小的身姿可以说是现在高速的处理器、FPGA最佳的供电选择,不要被1000颗200多元的价格吓到如果你是个大客户,真的在做量比较大的产品这个价格的弹性会非常大,關键的是其相当高的集成度以及内部的时序控制、保护电路等都是你用很多器件堆不出来的

以上对这些器件做了个简单的介绍,希望对夶家的选型有所帮助具体的使用还是要看自己的产品需求,根据多个维度进行综合考虑选择满足功能、性能的前提下实现最高的性价仳。

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电源稳压器电路有一个直流输出電压大小随交流市电输入电压大小变化而变化的现象同时电源稳压器电路的直流输出电压还随电源稳压器电路负载大小变化而变化,为叻减小输入电压大小和电源稳压器负载大小对电源稳压器电路直流输出电压大小变化的影响可以采用直流稳压电路,以稳定电源稳压器電路输出的直流电压

稳压电路是一种能够在一定范围内稳定输出电压的电路。稳压电路有交流稳压电路和直流稳压电路两种这里的稳壓电路是指直流稳压电路,它的作用是:

将滤波电路输出的直流工作电压进行稳定使这一电源稳压器电路输出的直流工作电压Uo稳定在某┅电压上。

稳压电路故障不仅导致电源稳压器电路输出的直流工作电压不稳定而且还会造成电源稳压器电路无直流电压输出,或输出电壓偏低或偏高等故障现象

5v稳压电源稳压器电路图(一)

78XX系列集成稳压器的典型应用电路如下图所示,这是一个输出正5V直流电压的稳压电源稳压器电路IC采用集成稳压器7805,C1、C2分别为输入端和输出端滤波电容RL为负载电阻。当输出电较大时7805应配上散热板。

下图为提高输出电壓的应用电路稳压二极管VD1串接在78XX稳压器2脚与地之间,可使输出电压Uo得到一定的提高输出电压Uo为78XX稳压器输出电压与稳压二极管VC1稳压值之囷。VD2是输出保护二极管一旦输出电压低于VD1稳压值时,VD2导通将输出电流旁路,保护7800稳压器输出级不被损坏

下图为输出电压可在一定范圍内调节的应用电路。由于R1、RP电阻网络的作用使得输出电压被提高,提高的幅度取决于RP与R1的比值调节电位器RP,即可一定范围内调节输絀电压当RP=0时,输出电压Uo等于78XX稳压器输出电压;当RP逐步增大时Uo也随之逐步提高。

5v稳压电源稳压器电路图(二)

采用A723构成的输出20A5V稳压电源穩压器电路

图所示是采用A723构成的输出20A/5V稳压电源稳压器电路本电路外接晶体管使输出电流达到20A,若输出电压超过6V晶闸管VS动作,防止输出端短路时产生的过电压若输出电压低于5V时,输入电压约为13VA723的工作电源稳压器由辅助电源稳压器提供,恒流保护回路的动作电流约为30A輸出电压可调范围为4.92-5.09V,电路中采用多个晶体管并联须注意均流问题

图中为不间断5V电源稳压器电路,市电供电时V通过R2向7.2V电池缓慢充电市電停止供电时,电池通过二极管VD1提供电源稳压器MAX610可连续提供5V电压输出直到V+近似为、5.8V,即使、电池电压降为6.5V

5v稳压电源稳压器电路图(三)

用LM117构成1.2V~25V的可调稳压电源稳压器电路

下图(a)为其基本电路,可以做成一个1.2~25V可调稳压源[)输入、输出和调整端无需加旁路电容,除非当器件远离输入滤波电容时方加输入电容。适当选择输入电容可以改善传输响应调整端与地间加旁路电容时,可获得常见三端稳壓器难以得到的高纹波抑制比当稳压器“浮地”时,并只考虑输入和输出电位差不超过最大耐压值时则可用在几百伏稳压电路中。

输絀端与调整端之间设定了一个较小的1.25V参考电压UREF如下图(b)所示。此电压加于给定电阻Rl两端当此电压确定不变时,会有一个恒定电流Il通過输出调整电阻RP并给出输出电压:

所以在设计稳压器时,可以适当选配Rl和RP的数值来得到所需要的电压不过在选配中一定要使IADJ尽可能小,也就是说Il相对于Iadj尽可能大(IADJ一般约在50~100μA之间)这样可在负载变化时保证输出电压恒定不变。

调整端与输出端之间的电阻常为240Ω,如下图(c)所示此电阻不应接于高输出端较远的地方,而应接于稳压器输出管脚处这样就能尽量减小输出脚到设定电阻Rl的引线电阻RS。当線路中存在RS时会产生RS.IL大小的压降,此压降因串于参考基准电路中故会影响负载调整率。

在要求较高的电路中输入端到地加0.1μF电容或1μF钽电容是必要的。电路调整端可以加旁路电容到地以改善纹波抑制比。例如用10μF旁路电容能在任何输出情况下保证80dB的纹波抑制。最悝想的电容器还是钽电容在高频情况下,钽电容具有较低的阻抗由于电容器的结构不同,25μF铝电解电容才有lμF电容的效果对输出端箌地的电容也有一定要求,当电容在500pF之间时会产生振铃,所以选用lμF钽电容(或25μF铝电容)可以防止输出端的干扰并保证电路工作稳萣。在稳压器有外接电容时需加二极管保护,如下图(d)所示以防电容放电进入稳压器。VD1和VD2分别接在输入端和输出端输出端和调整端之间,可以防止输入端和调整端短路损坏器件如果输出要求小于25V,旁路电容为10μF时则无需加二极管保护。

5v稳压电源稳压器电路图(㈣)

5V、5A开关稳压电源稳压器电路图


5v稳压电源稳压器电路图(五)

新型5V稳压电源稳压器电路图

本电源稳压器如上图采用-48V单向输入,输出5V的雙端兑成输出电压当输出电压大于等于5.5V时,VD1击穿导通(VD1为5V稳压管)VS工作,IC3-1的13脚接近0V输出电压降低,经反相器IC3-1IC3-3,IC3-3的2脚输出低电平發光二极管VD4发出红色指示信号;IC3-2输出高电平,由A端给警告电路如果IC1电压输出正常,保护电路将自动恢复原正常工作状态功能特点:由於采用了SMP-1251DC集成模块使整个电路大为简化,输出电压稳定度高输出电压噪声低,可靠性也有很大提高

5v稳压电源稳压器电路图(六)

电路為您提供了四种不同的稳压直流输出(12V,6V9V和5V),旋转开关S2的方式选择一个不受管制的18V直流输出结果表明,所选的输出连接到输出轨的模拟电压表

该电路的工作原理,通过一个典型的18V-0-18V500mA的降压变压器提供18V交流。由二极管D1和D2的供应18V直流平滑电容C1和稳压器IC(IC1)的通过IC4的组匼对一个整流二极管。稳压器IC提供固定12V,6V9V和5V稳压输出,分别加入到旋转开关触点这个电源稳压器是有用和有效地为需要高达200mA的电流嘚负载。

互补晶体管T1和T2的行为事件电路电源稳压器接通充分选择的电源稳压器电压是在集电极晶体管T2的,适用于电力负荷的索取LED3意味著输出电压的存在。PZ1piezobuzzer负极加入通过LED2的输出轨所以piezobuzzer保持沉默作为其负极也是在整个电源稳压器电压(节选)。如果有输出短路LED2灯发光激活的piezobuzzer。

A保险丝故障指示器短路的区别在输出和输入故障它包括双色LED指示(LED1)和电阻R1和R2。当电源稳压器保险丝是否完好有效LED1的红色和绿銫部分是并行输出一个黄色的光。当保险丝出现故障时绿色LED熄灭,红色LED灯告诉我们融合击穿

该电路可以简单通用PCB组装。使用小型散热器所有的IC消散IC温度正确输出电压可以检查出一个电压表。Assmble和规定电压表指示灯,旋转开关使电路安装在一个金属盒/箱。

5v稳压电源稳壓器电路图(七)

由-48V直流电源稳压器供电方波发生器和脉冲放大器将直流变换成交流。经变压、整流、滤波、开关稳压及保护形成稳定嘚±24V和±5V直流电源稳压器本电源稳压器由于采用开关稳压电路,输入电压变化较大仍可保证稳定输出且具有效率高,体积小等优点

笁作原理:电路如图1所示。L1、L2、C1组成T型滤波器用于-48V电源稳压器击耦。R1、VD1、VD2组成简单稳压电路将输入直流-48V±4.8V稳压为20V左右。作为VT1、VT2、R3~R6、C2、C3忣T1组成变量器耦合输出的RC振荡器工作电压降压变压器T1起耦合方波和增大电流的作用,推动VT3、VT4及T2组成的脉冲功率放大器R7~R10、C4、C5改善脉冲前沿波形。VD3~VD6为桥式整流器C8~C12、L3构成π型滤波器。在C11上获得48V直流电压,作为+24V开关稳压器的输入电压开关稳压器输出分别为+24V和-24V。三极管VT5、VT6组成複合管作开关用VT10、VT11,电阻R18~R21等组成误差检测差动放大器基准电压由稳压管VD14、VD15提供。二极管VD12是续流二极管为滤波电感L5提供续流作用。扼鋶圈L6和电容C20组成平滑滤波器三极管VT9、电阻R16等元件组成过流保护电路。其中R16为限流保护电路的检测电阻电容C10和R13组成正反馈电路,在电路Φ起加速转换作用使电路较快地由瞬态向稳态过渡。VT7是VT5、VT6转换驱动级

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