1、1,常用電源芯片的使用 趙萬(wàn)欣,2,一、常用電源芯片分類,根據(jù)調(diào)整管的工作狀態(tài)，我們常把穩(wěn)壓電源分成兩類： 1、線性穩(wěn)壓電源 電壓反饋電路工作在線性(放大)狀態(tài)，線性穩(wěn)壓直流電源的特點(diǎn)是： 輸出電壓比輸入電壓低； 反應(yīng)速度快，輸出紋波較小； 工作產(chǎn)生的噪聲低； 效率較低（現(xiàn)在經(jīng)?？吹腖DO就是為了解決效率問(wèn)題 而出現(xiàn)的）； 發(fā)熱量大（尤其是大功率電源），間接地給系統(tǒng)增加熱噪聲,3,2、開關(guān)穩(wěn)壓電源 開關(guān)電源是指用于電壓調(diào)整的管子工作在飽和和截止區(qū)，即開關(guān)狀態(tài)。 輸出紋波較線性電源要大, 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低, 效率高(市面上的開關(guān)電源的效率也可達(dá)90%以上)在很多場(chǎng)合已經(jīng)替代了線性電源,是未來(lái)電源

2、發(fā)展的趨勢(shì)。,4,二、常用線性穩(wěn)壓芯片,常用的線性穩(wěn)壓芯片有： 78XX、79XX LM317、LM337 LM2940 AMS1117 TPS7350 LT1764 MC34063,5,1、78xx、79xx系列,78LXX 正XXV穩(wěn)壓器(100mA) 78MXX正XXV穩(wěn)壓器(500mA) 78XX正XXV穩(wěn)壓器(1.5A) 79LXX負(fù)XXV穩(wěn)壓器(100mA) 79MXX 負(fù)XXV穩(wěn)壓器(500mA) 79XX負(fù)XXV穩(wěn)壓器(1.5A),6,78/79系列三端穩(wěn)壓芯片組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過(guò)流、過(guò)熱及調(diào)整管的保護(hù)電路，使用起來(lái)可靠、方便，而且價(jià)格便宜。該系列集成

3、穩(wěn)壓IC型號(hào)中的78或79后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓。 在78/79系列三端穩(wěn)壓器中最常應(yīng)用的是TO-220 和TO-202 兩種封裝。這兩種封裝的圖形以及引腳序號(hào)、引腳功能如附圖所示:,7,78/79系列集成穩(wěn)壓器的典型應(yīng)用電路如下圖所示,8,實(shí)際應(yīng)用注意事項(xiàng)： 實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)在三端集成穩(wěn)壓芯片上安裝足夠大的散熱器（小功率的條件下不用），當(dāng)穩(wěn)壓管溫度過(guò)高時(shí)，穩(wěn)壓性能將變差，甚至損壞。 當(dāng)需要一個(gè)能輸出1.5A以上電流的穩(wěn)壓電源時(shí)，通常采用幾塊三端穩(wěn)壓電路并聯(lián)起來(lái)，使其最大輸出電流為N個(gè)1.5A，但應(yīng)使用同一廠家、同一批次的產(chǎn)品。 78/79系列的穩(wěn)壓集成塊的極限輸入電壓是36V

4、，最低輸入電壓為輸出電壓的3-4V以上。,9,2、LM317、LM337,LM317L 三端正可調(diào)1.2Vto37V穩(wěn)壓器(0.1A) LM317T三端正可調(diào)1.2Vto37V穩(wěn)壓器(1.5A) LM337K三端可調(diào)-1.2Vto-37V穩(wěn)壓器(1.5A) LM337T三端可調(diào)-1.2Vto-37V穩(wěn)壓器(1.5A) LM337L三端可調(diào)-1.2Vto-37V穩(wěn)壓器(0.1A) LM317 和LM337的輸出電壓范圍均是1.2V 至37V，LM317負(fù)載電流最大為1.5A。LM337負(fù)載電流最大為 0.42.2A。內(nèi)置有過(guò)載保護(hù)、安全區(qū)保護(hù)等多種保護(hù)電路。通常LM317和LM337不需要外接電

5、容，除非輸入濾波電路到芯片輸入端的連線超過(guò)6英寸（約15厘米）。,10,LM317和LM337的使用非常簡(jiǎn)單，僅需兩個(gè)外接電阻來(lái)設(shè)置輸出電壓。此外它的線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率也比標(biāo)準(zhǔn)的固定穩(wěn)壓器好。常用封裝有SO-8和TO-92，如下圖所示：,11,LM317典型應(yīng)用電路如下圖所示： 其中Cin和Cout是兩個(gè)濾波電容，通過(guò)改變R1和R2的比率就可以改變輸出端的電壓。 Vout=1.25V（1+R2/R1）+Iadj*R2，但由于Iadj較小，通常情況下可忽略不計(jì)。,12,LM337的典型應(yīng)用電路如下圖所示： 芯片的輸出電壓由R1和R2的比值決定，當(dāng)固定R1為120時(shí)，其輸出電壓可由以下公式得出

6、： Vout=-1.25V*(1+R2/R1).當(dāng)輸入濾波電路離芯片的距離超過(guò)10cm時(shí)需加輸入電容Cin.,13,在LM317和LM337的使用過(guò)程中需要注意以下問(wèn)題： 當(dāng)輸出功率過(guò)大時(shí)應(yīng)加散熱片，以免燒毀芯片。 芯片的in和out間的壓差不能超過(guò)35V， 芯片使用時(shí),如果R2并聯(lián)一個(gè)電容,可以大幅提高抵抗諧波的能力.并聯(lián)一個(gè)電容的同時(shí),應(yīng)該多加一個(gè)二極管,使得電容放電時(shí),保護(hù)芯片不受損壞。,14,3、LM2940,LM2940CT-5.05.0V低壓差穩(wěn)壓器 LM2940CT-8.08.0V低壓差穩(wěn)壓器 LM2940CT-9.09.0V低壓差穩(wěn)壓器 LM2940CT-1010V低壓差穩(wěn)壓器

7、 LM2940CT-1212V低壓差穩(wěn)壓器 LM2940CT-1515V低壓差穩(wěn)壓器,15,LM2940是輸出電壓固定的低壓差三端穩(wěn)壓器，輸出電流1A；輸出電流1A時(shí)，最小輸入輸出電壓差小于0.8V，能達(dá)到0.5V；當(dāng)輸出電流為100mA時(shí)，最小壓差為0.1V。最大輸入電壓26V；工作溫度-40+125；內(nèi)含靜態(tài)電流降低電路、電流限制、過(guò)熱保護(hù)、電池反接和反插入保護(hù)電路。常用封裝如下圖所示：,16,LM2940的典型應(yīng)用電路如下所示：,17,當(dāng)穩(wěn)壓芯片離電源濾波電路較遠(yuǎn)時(shí)應(yīng)當(dāng)加輸入電容C1。 輸出電容Cout必須大于22uF，并且盡可能的靠近穩(wěn)壓芯片，以減少干擾。,18,4、AMS1117,A

8、MS1117是一款低壓差的線性穩(wěn)壓器，當(dāng)輸出1A電流時(shí)，輸入輸出的電壓差典型值僅為1.2V。 AMS1117除了能提供多種固定電壓版本外（Vout1.8V,2.5V,2.85V,3.3V,5V），還提供可調(diào)端輸出版本，該版本能提供的輸出電壓范圍為1.25V13.8V。 AMS1117提供完善的過(guò)流保護(hù)和過(guò)熱保護(hù)功能，確保芯片和電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性。,19,AMS1117的典型應(yīng)用電路如下所示： 使用說(shuō)明： 對(duì)于所有應(yīng)用電路均推薦使用輸入旁路電容C1為10uF鉭電容。 為保證電路的穩(wěn)定性，在輸出端接22uF鉭電容C2。 若想進(jìn)一步提高紋波抑制比可考慮使用可調(diào)電壓版本，并在可調(diào)端接旁路電容CAdj，推

9、薦使用10uF左右的鉭電容。22uF的輸出電容基本可以滿足在所有工作條件下，電路正常工作。CAdj值的選取滿足2*Fripple*CAdjR1,20,AMS1117可調(diào)電壓的電路如下所示： AMS1117在輸出端和可調(diào)端之間提供1.25V的參考電壓，可根據(jù)需要通過(guò)電阻倍壓的方式調(diào)整到所需要的電壓，圖中R1,R2為倍增電阻。輸出電壓等于Vout=Vref*(1+R2/R1)+IAdj*R2,由于IAdj較?。?0uA左右），遠(yuǎn)小于流過(guò)R1的電流（4mA左右），因此可忽略。,21,使用注意事項(xiàng)： AMS1117最大能提供1A以上電流，因此當(dāng)電路工作在大電流，高輸入輸出電壓差情況下時(shí)，芯片自身所消耗

10、功耗將達(dá)到幾瓦的數(shù)量級(jí)，此時(shí)必須考慮芯片的熱耗散能力?？赏ㄟ^(guò)加散熱片的方式解決，也可以通過(guò)適當(dāng)增加銅箔面積進(jìn)一步降低熱阻。,22,5、TPS7350,TPS7350是微功耗低壓差線性電源芯片，具有完善的保護(hù)電路，包括過(guò)流、過(guò)壓、電壓反接保護(hù)。使用這個(gè)芯片只需要極少的外圍元件就能構(gòu)成高效穩(wěn)壓電路。 與LM2940及AS1117穩(wěn)壓器件相比，TPS7350具有更低的工作壓降和更小的靜態(tài)工作電流，可以使電池獲得相對(duì)更長(zhǎng)的使用時(shí)間。 由于熱損失小，因此無(wú)需專門考慮散熱問(wèn)題。而且其紋波很小，又為線性穩(wěn)壓芯片，可以為單片機(jī)及片外AD模塊提供很穩(wěn)定的工作電壓！,23,TPS7350的引腳圖如下所示： 典型應(yīng)

11、用電路如圖：,24,當(dāng)輸人端離電池較近時(shí)，輸人電容可以省略；當(dāng)距離大于幾英寸（1英寸2.54cm）時(shí)，可接0.0470.1uF陶瓷旁路電容，它可以改進(jìn)負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)；如負(fù)載電流較大時(shí)，則應(yīng)采用大容量的電解電容器。 輸出電容要求大于10uF，并且要求等效串聯(lián)電阻小于1.2，若較大時(shí)，則需要再并聯(lián)一個(gè)陶瓷電容（若小于200ma輸出時(shí)，用小于0.2uF的；500ma輸出時(shí)，可采用1uF的）,25,6、LT1764,LT1764 是一款低壓差穩(wěn)壓器，專為實(shí)現(xiàn)快速瞬態(tài)響應(yīng)而優(yōu)化的。能提供 3A 輸出電流和一個(gè) 340mV 的壓差電壓。工作靜態(tài)電流為 1mA，并在停機(jī)模式中減小至 1A。 除了快速瞬態(tài)響應(yīng)

12、之外，LT1764 還擁有非常低的輸出電壓噪聲，從而使其非常適合于敏感的 RF 電源應(yīng)用。輸出電壓范圍為 1.21V 至 20V。 LT1764 穩(wěn)壓器可在采用低至 10F 的輸出電容器時(shí)保持穩(wěn)定。內(nèi)部保護(hù)電路包括反向電池保護(hù)、電流限制、熱限制和反向電流保護(hù)。,26,LT1764可提供 1.5V、1.8V、2.5V、3.3V 的固定輸出電壓，并可用作一款具 1.21V 基準(zhǔn)電壓的可調(diào)型器件。 LT1764 穩(wěn)壓器采用 5引腳 TO-220、DD 封裝和帶裸露襯墊的 16 引腳 TSSOP 封裝。 典型應(yīng)用電路如圖：,27,LT764可實(shí)現(xiàn)1.21V到20V的電壓輸出，通過(guò)調(diào)節(jié)電阻R2和R1實(shí)現(xiàn)

13、，輸出電壓Vout=1.21V（1+R2/R1）+Iadj*R2 由于Iadj很小，通?？珊雎浴?使用注意： 為了減小輸出電壓的誤差，R1不應(yīng)該超過(guò)4.17K。,28,7、MC34063,MC34063是一單片雙極型線性集成電路，專用于直流-直流變換器控制部分。片內(nèi)包含有溫度補(bǔ)償帶隙基準(zhǔn)源、一個(gè)占空比周期控制振蕩器、驅(qū)動(dòng)器和大電流輸出開關(guān)，能輸出1.5A的開關(guān)電流。 它能使用最少的外接元件構(gòu)成開關(guān)式升壓變換器、降壓式變換器和電源反向器。,29,MC34063構(gòu)成升壓式電路 MC34063構(gòu)成降壓式電路,30,三、常用開關(guān)型穩(wěn)壓芯片,常用的開關(guān)型穩(wěn)壓芯片有LM2575、LM2576 LM2575

14、T-5.0 5V簡(jiǎn)易開關(guān)電源穩(wěn)壓器(1A) LM2575T-12 12V簡(jiǎn)易開關(guān)電源穩(wěn)壓器(1A) LM2575T-ADJ 簡(jiǎn)易開關(guān)電源穩(wěn)壓器(1A可調(diào) 1.23 Vto 37V) LM2576T-5.0 5V簡(jiǎn)易開關(guān)電源穩(wěn)壓器(1A) LM2576T-12 12V簡(jiǎn)易開關(guān)電源穩(wěn)壓器(1A) LM2576T-ADJ 簡(jiǎn)易開關(guān)電源穩(wěn)壓器(1A可調(diào) 1.23 Vto 37V),31,LM2575系列開關(guān)穩(wěn)壓集成電路是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的1A集成穩(wěn)壓電路，它內(nèi)部集成了一個(gè)固定的振蕩器，只須極少外圍器件便可構(gòu)成一種高效的穩(wěn)壓電路，可大大減小散熱片的體積，而在大多數(shù)情況下不需散熱片；內(nèi)部有完善的保護(hù)電路，包括電流限制及熱關(guān)斷電路等；芯片可提供外部控制引腳。 LM2576能提供降壓穩(wěn)壓開關(guān)的各種功能，能驅(qū)動(dòng)3A的負(fù)載，有優(yōu)良的線性負(fù)載調(diào)整能力。能固定輸出3.3V、5V、12V、15V，還有可調(diào)整的輸出。,32,LM2575和LM2576典型的可調(diào)節(jié)應(yīng)用如圖： 其中L1、D1、Cin、Cout的值如下表所示：,33,設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)： 根據(jù)輸出的電壓檔次、最大輸入電壓Vin(MAX)