2025年稳压电源行业技术分析：直流稳压电源广泛应用于各类电子设备

年稳压电源行业技术分析：直流稳压电源广泛应用于各类电子设备在2025年，稳压电源行业技术持续进展，直流稳压电源作为其中关键部分，广泛应用于各类电子设备。随着科技进步，电子设备集成化程度不断提高，对稳压电源的性能、集成度和续航力量等提出了更高要求。如何设计出高效、稳定且适配多种设备的直流稳压电源，成为行业关注焦点。

一、稳压电源基本原理解析

(一)DC/DC变换器稳压原理

DC/DC变换器是常见的开关稳压电源类型，由功率级和反馈级构成。《2025-2030年全球及中国稳压电源行业市场现状调研及进展前景分析报告》指出，反馈掌握系统涵盖功率放大器、掌握电路与爱护电路，功率放大器为核心。功率级包含开关管、二极管、电感及电容器。其通过反馈掌握级检测输出电平，利用对开关管的负反馈实现稳压。DC/DC变换器分为降压型(Buck)、升压型(Boost)和升降压型(Buck-Boost)。

Buck型DC/DC变换器稳压机制：Buck型输出电压低于输入电源电压。电路由开关元件SW1、二极管VD1、电感L1、滤波器C1和电阻R1组成。开关元件导通时，二极管VD1反向关断，电感L1电流给负载供电且电流增加;开关元件开路时，电感电流不变，二极管VD1正向导通，电感磁能转换为电能供负载，同时电容C1两端电压即输出电压VOUT减小。

Boost型DC/DC变换器稳压机制：Boost型输出电压高于输入电源电压。电路由开关元件SW2、二极管VD2、电感L2、电容C2和电阻R2组成。开关元件导通时，输入电压给电感L2充电，电容C2向负载放电，输出电压减小;开关元件截止时，电感电压极性转变，二极管VD2导通，电感放电，输入电压与电感电压叠加给电容C2充电，输出电压增加。

(二)线性稳压器(LDO)稳压原理

线性稳压器(LDO)由误差放大器、功率调整管、基准电路和电阻反馈网络等构成。误差放大器、调整管和分压电阻网络形成调整输出电压的闭环电路。通过对其仿真分析，输入端阻值变化影响稳定性。在Vout低电平常，电阻R1、R2分压，VFB与基准电压比较，误差信号经误差放大器放大，驱动调整管栅极，转变调整管电阻，进而转变输出电流和电压。输出电压VOUT=VREFA~—R1R1+R2，当VOUT

(三)反激式变换器稳压原理

反激式变换器基本电路中，开关管Q接通时，整流器VD1反向关断，由输出电容器供电，变压器T1一次侧电流达峰值;Q断开时，线圈电压倒置，输出二极管VD1导通，一次侧存储能量传输至另一侧给输出电容器充电。因其兼具变压器和电感器作用，无需输出滤波器电感，在5-150W低成本绝缘电源中广泛应用。

二、DC/DC变换器调制方法对稳压电源的影响

(一)脉冲宽度调制(PWM)对稳压电源的作用

脉冲宽度调制(PWM)是可调整频率掌握方式，通过转变周期内高、低电平占比或频率，掌握开关管开关时间占比调整输出电压。在大范围重载下，能保持较高转换效率、良好负载变换跟踪、高调整电压线性度和低输出电压纹波，恒定工作频率和噪声频谱便于滤波器电路设计。但负载电流较小时，开关频率不变，开关损失比例增大，降低DC/DC变换器效率。

(二)脉冲频率调制(PFM)对稳压电源的影响

脉冲频率调制(PFM)固定工作周期，调整开关信号频率。保持调制脉冲高电平常间不变，系统输出电压变化时，转变脉冲低电平保持时间和频率来调整输出电压。当系统输出电压小于设定值，反馈电压下降，PFM脉冲调制频率提高，输出电压上升，反之则降低。PFM方式最大缺陷是切换频率随时变化，产生明显电磁干扰，但低负荷时，切换频率下降，切换损失削减，DC/DC变换器转换效率提高。

三、直流稳压电源电路设计要点

(一)设计思路规划

电源系统是产品关键，良好设计保障产品稳定牢靠并通过认证测试。此直流稳压电源设计考虑多路同步输出及负荷容量，电路具备相应调整功能。市电或直流12V输入时，热敏电阻、压敏电阻和肖特基二极管爱护电路。市电经反激式开关电源降压输出直流12V，再经LDO芯片78L05降压输出5V电压。12V电压经两个Buck降压芯片分别输出5V、3.3V，Buck5V电压经下一级LDO芯片降压分别输出2.5V、4V，通过Boost电路升压成9V。

(二)主要器件选型

MP1584EN：集成高边缘高电压MOSFET的高频降压产品，有高电平整流器的整流场效应管，实现高效率电流模式掌握。输入电压范围大，内置软启动和精确电流限制，输出电流3A，适用于多种电压下降场合，通过减小切换频率提高功率转换效率。

TPS54331D：28V、3A非同步降压转换器，集成低电平RDS高边MOSFET。EN引脚内部有上拉电流源，可通过外部电阻调整输入电压欠电压锁定。非开关和无负载时工作电流110μA，采纳电流型掌握带内坡度补偿，简化外补偿运算，阻抗分压器设定输入电压滞后延迟。

ME2159AM6G：电流模式升压型DC/DC转换器，PWM电路内建0.18Ω功率MOSFET提高能量效率。误差放大器非反向输入端与0.6V精准参考电压及内部软启动功能削减冲击电流，掌握环路架构为峰值电流模式掌握，增加斜率补偿电路允许稳定工作占空比大于50%。

RT9018A：高性能正电压稳压阀，需低输入电压和低压差，最高3V(峰值)。VIN低至1.4V，VDD工作电压3V，输出电压可低至0.8V，具有超低压差特性，适用于VOUT接近VIN的应用。有使能引脚降低功耗关断时耗散，供应对线路、负载和电压变化精彩调整性能及电源OK信号，多种内部预设输出并可通过外部电阻器调整。

HT7333-3：低功耗、高功率CMOS稳压器，输入电压高达30V，输出电压在2.1-5.0V固定，可与外部器件协作猎取可变电压和电流。

(三)各种电压设计细节

Buck电路中5V电压依据芯片MP1584技术手册计算公式：VOUT=R24R23+R24A~—0.8=23700124000+23700A~—0.8≈5V;Buck电路中3.3V电压依据芯片TPS54113D技术手册计算公式：VOUT=R15R14+R15A~—0.8=40202224000+40200A~—0.8≈3.3V;Boost电路中9V电压依据芯片ME2159技术手册计算公式：VOUT=R7R4+R6+R7A~—0.6=10000124000+16000+10000A~—0.6=9V。反激式开关模块选择长6.8cm、宽3.5cm，功率20W，输出12V/2A，PCBA型模块。DC/DC电源芯片5V输出选MPS降压芯片MP1584，3.3V输出选TI降压芯片TPS54331，9V升压选MICRONE的ME2159。LDO电源芯片5V输出选78L05，4V输出选RT9018A，3.3V输出选HT7333-3，2.5V输出选AP2127K-ADJTRG1，1.8V输出选ME6211C18M5G-N。压敏电阻选471KD10，热敏电阻用5D-9，还有双向抑制二极管SMAJ16CA和肖特基二极管B340A。电路板走线实行圆角，市电引脚打孔防止短路，板子打孔降低阻抗、散热。优化电源线和地线，正反面敷铜，板子四角打定位孔。Buck5V用80m线宽布线输出3A电流，Boost9V用60m线宽输出1A电流，LDO电路普遍用40m线宽走线，使能按钮用6m线宽。

四、直流稳压电源调试与测试

(一)Boost9V输出电压问题及解决

测试Boost9V电路时，先用万用表检查电路各点及电源与地是否短路，确认元器件参数。通电检查芯片3号脚VFB是否为0.6V，若不是则可能芯片引脚损坏导致参数错误。更换ME2159AM6G芯片后，3号脚VFB显示0.6V，输出端口电压9.1V，符合设计要求。

(二)Buck3.3V开关波形问题及解决

用示波器测试Buck3.3V电路开关波形，初始放在电感L2左端无波形，经分析应放在电感L2右端、电容C9左边，此时示波器消失连续波形，调整旋钮使波形在屏幕中间。

(三)电路调试性能测试结果

电路连接无误后，负载仪选电流操作模式(CC)，依次接入电路板输出端测试性能。该直流稳压电源可满意不同负载电压和电流要求，应用广泛。单个设备供电可断开不用电压，多个设备同时供电可启动相应电压开关，操作平安便利，电源模块体积小便于携带。

(四)输出电压测试结果

用负载仪测试各电路输出电压，空载、50%负载、满载时各输出电压波动值在可控范围，说明多输出直流稳压电源系统模块稳定。如Buck5V/3A，空载4.9139V，50%负载4.9212V，满载4.8121V;3.3V/3ABuck，空载3.2828V，50%负载3.2038V，满载3.1568V等。

(五)开关波形测试结果

在Boost9V和Buck5V电路中，负载仪选电流操作模式(CC)档，分别选择不同电流档位查看开关波形。结果显示，设计的直流稳压电源开关电源模块接入不同大小负载时，开关波形与芯片技术手册相同，说明设计可行，能保证电路在不同负载下正常运行。

五、总结

2025年，直流稳压电源在行业技术进展中占据重要地位。通过对DC/DC变换器、线性稳压器和反激式变换器等稳压电源基本原理的深化剖析，以及对PWM、PFM等调制方法的讨论，明确了其对稳压电源性能的影响。在电路设计上，从规划思路到细心选型主要器件，再到细致设计各种电压，都围围着打造高效、稳定的直流稳压电源绽开。经过严格的调试与测试，解决了诸如Boost9V输出电压不稳定、Buck3.3V开关波形不显示等问题，最终验证了该直流稳压电源具有体积小、多路输出集成、能满意不同负载对电压和电流要求等优点。操作平安、结构简洁且便于小型化应用，输出电压稳定牢靠精准，带负载力量强，是有用的电源供电电路，在将来电力电子设备进展中，其应用前景将愈发宽阔。