本文主要是了解LDO和開關電源在實際電路中的使用,后續具體細節慢慢在添加和修正。
電路電源分類
在電路中,電源是保證電路穩定運行的最為重要的部分之一,只有保證電源輸出的好壞,才能保證系統的正常運行,所以這次先講解電路中電源的部分
LDO電源類
LDO(線性穩壓電源)是在電路中較為常用的電源,在工作中,我們會常常碰到各種電壓不同的情況,下面我們舉一個簡答的例子:
以STM32和51單片機為例,51單片機的供電是5V供電,而STM32的供電則是3.3V供電,假設你使用的是普通的手機充電器,即5V輸出的充電頭,這樣可以直接給51單片機供電,那么如果你需要給STM32單片機供電,此時可以則需要將外部的電壓給降壓至3.3V,否則芯片直接燒壞,芯片無法正常工作。
在這種情況下,我們需要將電路中的電壓降至我們所需要的電壓,則可以選擇LDO芯片,常用的芯片就是經常聽說的AMS1117-3.3芯片。原理圖如下所示:
線性穩壓電路
通過 這個芯片可以將5V的電壓轉換成輸出3.3V的電壓,那么這樣就可以給STM32進行,這就是我們常說的線性穩壓電路。
開關電源類
LDO電源在日常的電路中經常會使用到,那么你經常會發現,在假設你現有輸入電壓是12V或者24V,而你需要的則是3.3V的電壓,那么是否可以使用呢?
答案是可以的,只要你輸入的電壓在輸入的范圍內,那么就可以直接使用該芯片得到你所需要的電壓,但是我們一般情況下不會這么做,對于線性穩壓芯片來說,當你輸入的電壓和你輸出的電壓相差過大時,那么電源的效率就會有非常大的影響。
你輸出的電流和你輸入的電流的是一樣的,(假設你輸出電流是0.5A,同樣的你的輸入電流也是0.5A),那么這樣的話你會發現實際有用的功率是1.65W(假設輸入12V,輸出3.3V),則輸入的功率需要6W,那么實際電源的效率則只有%25左右,其他的功率則以熱能的形式耗散了。電源利用率會特別的低。此時則需要考慮開關電源。
開關電源最為重要的就是電源利用率高,下面將介紹幾種常用的開關電源分類:
AC-DC電源:常見的是手機的充電器,他是將生活用電中的220V交流電轉換成5V直流電,也就是我們所說的AC-DC電源,絕大部分的效率在%60–%90之間。
AC-AC電源
AC-AC電源:這是交流轉交流電源,對于這類芯片筆者接觸較為少見,個人見解有點類似與變壓器的性質,它只改變電壓,但是不改變交流信號中的頻率。
DC-DC電源
DC-DC電源在實際的電路中較為常見,回到LDO中的電源穩壓的問題,假設你現在只有12V電源,現在你需要的3.3V的電源信號,那么你可以用線性穩壓解決該問題,但是我們上述討論了,在輸入輸出壓差較大的情況下,效率較低。那么此時你可以考慮使用DC-DC電源,他可以將電壓12V轉換為3.3V的輸出,同時效率可達%70-%90,電源的利用率會特別高。下面我自己使用的一個DC-DC芯片(TPS62140)的電路來分析:
DC-DC電路
圖中我們可以看到,這是一個將12V電壓轉換為5V電壓的電路,這樣得到的輸出結果就是,我們得到的輸出效率會比較高(這個芯片效率在%92左右),對于便攜式設備來說是特別方便的。
另外,LDO方式是無法滿足你的升壓需求的,線性穩壓芯片只能將電路中的高電壓轉換成低電壓(5V–3.3V),是滿足不了3.3V–5V的電壓變化的。假設你現在手上有一個4.2V的鋰電池,你現在需要一個5V的電壓供電,那么可以考慮使用DC-DC解決。
因為DC-DC不僅可以降壓,也可以升壓,下面我們再使用一個DC-DC芯片(TP8350)來分析:
DC-DC升壓電路
這是一個將鋰電池通過一個DC-DC的芯片將電壓升壓至5V,這樣就可以保證外部設備的正常供電。
責任編輯人:CC
-
開關電源
+關注
關注
6448文章
8289瀏覽量
480671 -
ldo
+關注
關注
35文章
1917瀏覽量
153175
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論