直流电源设计

1、直流电源设计直流电源设计 一、线性直流电源一、线性直流电源 线性稳压电源主要有工频变压器、整流滤波电路、基准源电路、比较放大器、电压调整晶体管、取样反馈控制电路等组成。其原理框图如下图所示。 线性稳压电源结构图 1、稳压二极管 参数：a、稳压电压 b、额定功率 c、稳定电流范围LZOUTINIIUUR1Iz取稳压管最大工作电流的中间值常用的稳压管有：On semi公司，ST公司, NXP公司 1N 系列，如：1N5333 3.3V 5W, 1N5338 5.1V 5W BZX系列 ， 如：BZX84B5V6 5.6 0.25W 常用功率有: 1/4W, 1/2W, 1W, 2W, 3W, 5W

2、78、79系列应系列应用电路用电路 3、输出电压可调三端稳压器 常用三端可调稳压器有：LM317)1 (25.125.111RRVRRRVVVVWOUTWWOUTBBOUT调节RW大小，即可方便的改变输出电压。最大输入电压40V，最大输出电流1.5A，最大输出电压32V,最小输出1.25V，电压调节范围：1.25V32V/1.5A。如TI产品： A、750系列，TL750L05 2.55元/每片 输出稳压值5V,最大输出电流150mA ,最大输入26V,精度4%。 典型压差电压VIN-VOUT=0.2V-0.6V , 最大压差0.6V 该系列还有:TL750L08,750L10,750L12

3、B、TPS7350 5V/500mA 12.5元/每片 输出稳压值5V,最大输出电流500mA ,最大输入10V,精度2%。 I0=10mA， 5mV压差 I0=100mA， 50mV压差 I0=500mA， 270mV压差 固定输出接法如图（A）所示，可调输出接法如图（B）所示。调节电阻R1的大小，可改变稳压器的输出电压值，其计算公式如下：221(1)OUTrefadjRUUIRR 这里Uref为1.25V，Iadj取3-5mA。12(1)OUTrefRUUR12(1)OrefURRU图（A）为固定输出接法，（B）为可调输出接法。使能端/EN接低电平时，稳压器有电压输出。稳压器的输出电压和电

4、阻R1可按下面的公式计算：（A）这里这里Uref为为1.182V, R2推荐值为推荐值为169K。（B） （3）MAXIM产品：产品：MAX85561122(1)2.5 (1)OUTrefRRUURR TL431是三端可编程并联调整二极管，可以如同低温度系数的齐纳管一样运行，而且通过2个外部电阻可从Vref（2.5V）编程至36V输出，已广泛应用于各种电子线路中。 TL431的应用电路如上图所示，其输出电压为： 直流开关电源是指以高频开关方式获取稳定直流输出的电源，其特点是效率高（一般100W以下效率超过85%，中大功率电源效率超过 90%）、体积小，现已广泛应用在家电、IT产品、仪器仪表等各

5、个领域。随着诸如软开关、功率因数校正等电源技术的进步以及诸多新型半导体功率器件的问世，DC/DC电源产品也在不断的快速发展，它的发展趋势是高频化、高可靠、低功耗、低噪声、抗干扰和模块化。 DC/DC开关电源根据实现的功能可分为降压型、升压型和极性反转型。AC/DC直流开关电源结构：直流开关电源结构：0ontUEET 式中为占空比，ton为开关管导通时间，T为开关周期，E为输入端电源电压，由上式可知，通过控制开关管的导通时间ton，可方便的改变输出电压大小。开关管可由专用PWM集成电路（如TL494）控制，也可用单片机、DSP、CPLD等器件完成控制。 芯片5脚为使能控制端，接低电平时有电压输出

6、，接高电平无电压输出；续流电感L1的电感量为150H左右，L2和C1构成的滤波网络以减少输出端电压纹波；4脚为电压反馈端，改变电位器R2的大小，可获得所需要的输出电压。输出电压和反馈电阻可由下式计算：21(1)OUTrefRUUR12(1)OrefURRU 式中Uref为基准电压取1.23V，R1取1k至5k；当LM2576为高压版时，它的输出电压为1.23V至50V。 把一种电压等级较低的直流电直接变换成一种电压等级较高的直流电，主要采用Boost电路。输出电压可由下式计算： 011offTUEEt 式中toff为开关管关断时间，为占空比，T为开关周期。由上式可知，变换器输出电压恒大于等于输

7、入电压E，通过控制开关管的占空比，可改变输出电压的大小。 以LM2577构成的升压电路如上图所示，它的5脚为电压输入端，4脚内接功率开关管，1脚为RC补偿端，构成比例积分电路；2脚为电压反馈端，改变电阻R1的大小，可获得所需要的输出电压；升压电感L1的电感量为100H左右。输出电压可由下式计算： 12(1)OUTrefRUUR 上式中，Uref为基准电压1.23V，故改变电阻R1大小，可实现1.23V至65V的任意输出。 MAX1708引脚排列如上图所示，其固定输出时的应用电路如图4-11所示，当C1换成固定电阻R2，R1改成电位器时，升压变换器就可实现输出电压在2.5V至5.5V范围内的任意

8、可调。 ONBONB0onofftUEt 式中ton为开关管导通时间，toff为关断时间，E为变换器输入电压。由上式可知，变换器输出电压既可以大于输入电压E，也可以小于输入电压E，它的大小完全取决于开关管的占空比。 MC33063内部结构图 电路中电阻RSC用作限流，当电流过大时，芯片内部振荡器将停止工作，图中RSC取值为0.24，此时输入电流被限制在0.3V/0.241.25A内，改变限流电阻大小即可改变限流值，将1、8脚连接起来构成达林顿复合开关管，可以增大开关能力。如果在1脚外接扩流管，则能把输出电流增大到1.5A以上。MC33063是多功能芯片，还可用作降压、升压变换电路。 利用图（A

9、）电路可将+5V电源变换成-5V电源，图中C1、C2均可选用10uF的钽电容，以进一步提高电源转换效率。需要指出的是：当VDD+6.5V时，为避免芯片损坏，输出电路须串接一个二极管VD，该电路的最大负载电流为10mA。 为降低变换器的输出阻抗，提高带载能力及输出电流，可将多片ICL7660并联使用，两片ICL7660的并联使用如图（B）所示。每片ICL7660各用一只电容C1，而输出端则共用一只电容C2，若有N个芯片并联，则输出阻抗为RO=RO/N，而输出电流可增大至10*N mA 。（A） （B）4、隔离式DC/DC变换器TI产品,PS有类似 5.多路输出供电技术多路输出供电技术 主要为嵌入式处理器、DSP、FPGA等芯片提供不同精度和电压等级的多路直流电源，如给PXA270嵌入处理器供电。PXA270系统的电源需求表系统的电源需求表 （1）方法）方法1用混合电源芯片用混合电源芯片DA9034 芯片共有196脚，采用BGA封装，球间距0.5MM, 具有串行通信接口（I2C），既可控制各路电源是否工作，又能设定各路电压大小，从而使电源效率达到最高。此芯片主要为嵌入式处理器提供多种电源