稳压电路根据名字可以猜到其作用就是用来稳定电路电压的。常见的稳压电路有两种:

  1. 线性稳压电路
  2. 开关稳压电路

两种稳压电路基于不同的稳压器,线性稳压电路基于线性稳压器而开关稳压电路主要基于开关稳压器。一般线性稳压器能够输出的电压较小,因为线性稳压器起到稳压作用是依赖稳压器消耗一定电压而发挥作用的。

一、线性稳压器

1.1 线性稳压器介绍

LM7805是常见的5V稳压器,它是一个线性稳压器,从图中我们可以看到,输入12V的电压,输出5V的电压,其中稳压器LM7805消耗7V的电压。注意:如果在线性稳压电路中负载电流较小时,芯片发热不大,但随着负载电路增大,芯片发热将会随之增大,这将导致芯片不能稳定工作。这也就说明,如果我们使用线性稳压器,那么我们的输入电压和输出不能太大(压差),这样线性稳压电路的输出电压将会十分稳定,这也是线性稳压电路的最大优点—指输出电压稳定。

1.2 常见线性稳压器

常见的线性稳压芯片有很多,例如LM2940-5.0V,LM7805,SPX3819-3.3,LM7809,LM7812,SPX3819-adj,AMS1117-3.3,这里需要指出LM78系列后面的数字就代表了输出电压,其他芯片一般后面会跟-xx表明输出电压,若后面跟随-adj则表明该芯片是输出电压可调的芯片,往往需要一定的电阻网络指定输出电压。

我们可以通过TI官网搜索需要的线性稳压芯片。

1.3 应用场景

因为线性稳压器对压差要求较高,因此应用场景不多,在电赛中主要有以下两种应用场景

  1. 场景一,一般用输入5V,输出3.3V。
  2. 场景二,锂电池(662,spx3819-3.3)

二、开关稳压电路

2.1 开关稳压器介绍

不同于线性稳压器,开关稳压器使用的引脚较多,相对而言功能也增多。我们可以看到线性稳压器就三个引脚,一个输入,一个输出,一个接地。而如下图的开关稳压器,IN引脚是输入端EN引脚是使能端OCSET引脚主要用于调节输入电流,GND引脚接地FB引脚用于反馈SW引脚是开关输出XL1509-5.0兴隆芯片中,5~8引脚接地,1角输入,2二脚输出,3角反馈,4角控制使能。

2.2 开关稳压器原理

XL兴隆芯片的开关稳压稳压电路来看,它的输入有一个大的滤波电容和一个小的滤波电容,输入也有一个大的滤波电容。一般大的滤波电容,我们都是用电解电容来做,小的一般使用贴片定容或者瓷片电容来做。

开关稳压电路是如何稳压的?开关稳压电路将我们的直流输入变成PWM(门信号,脉宽调制波),开关稳压器可以控制脉宽调制波的脉宽,如下图,输入5V,输出3.3V,那么周期应该为3.35\frac{3.3}{5}

看整个输出电路,输出电压经过由电感和滤波电容共同组成的LC滤波电路,LC滤波电路将脉宽调制波调整为稳定的直流输出电压。

注意上面的两个芯片:AS1015芯片是可调的开关稳压芯片,经过该芯片的直流输入,通过下方两个电阻R1R_1R2R_2的采集作用,一部分用来输出,一部分反馈到稳压芯片,使其调整输出电压,我们可以通过调整两电阻的阻值实现输出电压可调。而XL1509-5.0的输出电压是恒定为5V的。

三、稳压电路常用芯片

3.1 线性稳压器

  1. LM113/AMS117 500mA
  2. SPX3819 500mA
  3. LM1085 3A

3.2 开关稳压器

  1. AS1015 5A
  2. TPS5045 3A
  3. LM2596 3A
  4. XL1509 2A