降压电源电路设计(12V 转 5V ;5V 转 3.3V )

发布时间:2024-10-28 22:37:57  

嵌入式开发不仅仅局限于软件层面,肯定要掌握一些基本的原理图设计,以及 2 层板的 PCB 布线,在设计开发板的过程中,我们的电子元件经常要使用到各种电压,这些电压一般情况下由更高的电压降压获得,比如我们有电源 12V,想获得 5V 和 3.3V 电压,就可以使用降压芯片来降压获得,但电源设计时也需要注意一些要点,注意一下降压芯片和降压电路使用场景,稍有不慎用错地点就会导致翻车,轻则少几顿饭,重则重开

一、低压差降压电源设计

低压差降压电路,是指输入电压和输出电压的压差较小,大概 1.5V-3V 左右,这个电路的设计一般使用线性 LDO,即线性稳压源,该稳压源工作在线性区,简单说就是电阻分压,只能用于降压变换,输出电流基本上等于输入电流,当输入输出压差大时,系统转换效率较低,功耗也会变的很高,一般在单片机设计中经常使用 AMS1117 来进行低压差电压设计,因为电路简单,比如 5V 降压到 3.3V:

图片

只需要一个芯片,加几个电容即可进行降压,成本低,降压效果也不错

可能你看到这个电路,就想那我能不能用 LDO 来将 12V 降压到 5V 呢? 这里我极不推荐使用线性稳压源来降压 12V 以获取 5V 电压,12V 到 5V 间的压差是 7V,如果电流稍微大一点,功耗会极高,说白了就是发热严重,就算你只接一个单片机,加个 TFT 屏幕,AMS 都会发热严重 ,所以线性 LDO 只适合低压差降压,高压差不推荐(输出电流极小的情况也可以考虑)

二、高压差降压电源设计

高压差的电源设计,推荐使用开关电源进行降压,开关电源简单的理解就是对输入电源进行开关,对输出进行处理后获取一个电压输出,在单片机设计中,高压差降压一般使用开关电源来处理

因为在高压差的情况下,开关电源效率高,功耗小,尤其在需要输出电流较大的情况下发热不会太严重 ,一般单片机我们的供电是 12V 的直流,想要用它来获取 5V 的直流,所以推荐使用 DC-DC 开关电源转换电路,就是对 DC(直流)电源进行开关,获取 DC(直流)输出

开关电源一般外部元件较多,设计布局要稍微注意注意,这里我展示一个常用的大电流开关电源设计(12V - 5V), 使用 XL4015 电源芯片,转换效率可达95%,电流最高可达 5A!

图片

三、电源中的隔离

4.1 电源隔离

单片机电源设计中经常会遇到一些需要隔离的情况,比如说我使用光耦隔离模块来控制一个外部电路的导通,而外部电路也需要使用到单片机的供电,如果我们直接将单片机电源提供给外部的电路,那光耦隔离等于没有做了,要想彻底隔离开, 电源也要做隔离 ,一般有两种方法:

  • 用两套电源

  • 使用一套电源,但在不同电源间加隔离芯片,比如下面的光耦隔离电路,单片机的电源和光耦控制电路输出的电源使用隔离芯片进行隔离

图片

4.2 模数隔离

除了电源的隔离,在一些模拟电路和数字电路之间会产生干扰,比如

  • 地线阻抗不是0,当电流流经它时就会有电压降,使得各处的参考地电压不再相同,尤其是数字电路上的脉冲干扰电压影响模拟电路,数字信号一般为矩形波,带有大量的谐波。如果电路板中的数字地与模拟地没有从接入点分开,数字信号中的谐波很容易会干扰到模拟信号的波形。

  • 同样模拟信号为高频或强电信号时,也会影响到数字电路的正常工作

所以我们对模拟电路和数字电路也要做模数隔离 ,常用的方法就是将两块电路的 GND 单独加 0 欧电阻然后接入到电源地,因为 0 欧电阻单点接地,可以限制噪声,同时因为 0 欧电阻也有阻抗,对所有频率的噪声都有衰减作用,可以限制噪声电流通过,具体接法如下面的原理图所示:

图片

来源: https://gitcode.csdn.net/662b49f8c46af926427792a6.html

文章来源于:电子工程师笔记    原文链接
本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

相关文章

    ,这些电路结构简单、元件少,改装后可将电路板直接置于万用表中叠层电池的位置替代使用。 一、直流升压电路 如图所示是一种输出电压可达22.5 V的直流升压器电路......
    直流如图所示是一种输出电压可达22.5 V的直流升压器电路,可用来代替22.5 V的叠层电池。它利用万用表中的一节1.5V电池供电,工作电流为25mA,输出电流约为0.5mA,用于......
    : DC-DC 升压电路 2Ω 负载电阻 12V 直流电源 5V 负载电压 我们需要降低 12V 电池的电压,为负载提供 5V 电压。我们可以将一个2.8Ω的电阻与负载串联,以提......
    : DC-DC 升压电路 2Ω 负载电阻 12V 直流电源 5V......
    FP6277单节锂电池升压输出5V3A,15W同步整流升压芯片; FP6277是台湾远翔的一款同步整流升压IC,封装为SOP-8(EP),它的PWM 电路内置 30mΩ高压侧开关和30mΩ低压......
    一。集成思路也会从机械、电路控制转向功能集成、软件集成。 直流升压充电和多功能电子箱的发展 基于这一趋势,纬湃科技也做了一定的探索,这里主要介绍直流升压充电和多功能电子箱两项技术。800V平台......
    微型微控制器托管双直流/直流升压转换器;电池是便携式系统应用的典型电源,如今基于微的便携式系统并不罕见。各种微在低电源电压下运行,例如 1.8V。因此,您可以使用两节 AA 或 AAA 电池为电路......
    弦波  (b) 纯正弦波 图1 车载逆变电源输出波形 车载逆变电源适配于多类型负载,直流电池的输入电压范围覆盖12V~72V,功率等级包括100W至数千瓦。多采用两级电路结构,前级DC/DC变换器对直流电池电压进行升压......
    电源效率高,功耗小,尤其在需要输出电流较大的情况下发热不会太严重 ,一般单片机我们的供电是 12V 的直流,想要用它来获取 5V 的直流,所以推荐使用 DC-DC 开关电源转换电路,就是......
    非常简单,由变压器次级8V交流电压通过硅桥QL1整流后的直流电压经C1电解电容滤波后,再由5V三端稳压块LM7805不用作任何调整就可在输出端产生固定的5V1A稳压电源,这个......

我们与500+贴片厂合作,完美满足客户的定制需求。为品牌提供定制化的推广方案、专属产品特色页,多渠道推广,SEM/SEO精准营销以及与公众号的联合推广...详细>>

利用葫芦芯平台的卓越技术服务和新产品推广能力,原厂代理能轻松打入消费物联网(IOT)、信息与通信(ICT)、汽车及新能源汽车、工业自动化及工业物联网、装备及功率电子...详细>>

充分利用其强大的电子元器件采购流量,创新性地为这些物料提供了一个全新的窗口。我们的高效数字营销技术,不仅可以助你轻松识别与连接到需求方,更能够极大地提高“闲置物料”的处理能力,通过葫芦芯平台...详细>>

我们的目标很明确:构建一个全方位的半导体产业生态系统。成为一家全球领先的半导体互联网生态公司。目前,我们已成功打造了智能汽车、智能家居、大健康医疗、机器人和材料等五大生态领域。更为重要的是...详细>>

我们深知加工与定制类服务商的价值和重要性,因此,我们倾力为您提供最顶尖的营销资源。在我们的平台上,您可以直接接触到100万的研发工程师和采购工程师,以及10万的活跃客户群体...详细>>

凭借我们强大的专业流量和尖端的互联网数字营销技术,我们承诺为原厂提供免费的产品资料推广服务。无论是最新的资讯、技术动态还是创新产品,都可以通过我们的平台迅速传达给目标客户...详细>>

我们不止于将线索转化为潜在客户。葫芦芯平台致力于形成业务闭环,从引流、宣传到最终销售,全程跟进,确保每一个potential lead都得到妥善处理,从而大幅提高转化率。不仅如此...详细>>