基本电源模块的制作教程

2019-09-01 15:36:34 boer 20

电源模块的工作原理

电源调节电路可以在大多数电子产品中找到,但是当涉及到项目时,它们可能不便于集成到主电路中。随着许多项目现在转向模块,有意义的是“模块化”电源电路,这是该电路的主要目标。

该电路采用未经调节的电源(如电池变压器),产生适合大多数应用的不同电压等级; 5V,3.3V和1.8V。虽然5V在业余爱好领域非常普遍,但3.3V器件现在变得越来越普遍,一个典型的例子是OLED显示器。但是,某些器件(如CPLD)现在需要1.8V电源,这意味着未来的项目可能需要多达四个不同的电压电平!

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即使CPLD现在也需要1.8V的核心

每个稳压器电路都包含以下功能:

反向保护二极管(D1)

初始平滑电容器

ESD保护二极管

反向电压保护

输出平滑

Pi滤波器

反向保护对于保护稳压器和连接到电路的任何器件都至关重要,因此使用D1即可实现此功能(仅需一个二极管来保护整个电路)。下一个功能是初始平滑,初始平滑的目的是确保稳压器的输入电压不会低于最小输入电压。许多稳压器不喜欢它们的输出电压高于输入电压,这种情况可能发生在静电放电期间(ESD,例如静电时用手指触摸输出)。因此,实现连接输出和输入的二极管,使得当输出电压超过输入电压时,二极管导通并钳位输出电压(D3,D4,D5)。

保护稳压器从大电压尖峰开始,它们还需要保护输出端可能形成的负电压。这可以通过连接在地和反向极性的功率输出之间的二极管轻松完成。通常情况下,电压输出比地更正,因此二极管不导通,但如果输出应比地更负,则二极管将导通并将输出钳位至0V。

最后一块每个调节器电路中的电路是一个pi滤波器,它由电容器和一个电感器串联组成。电容器非常适合存储电压以在电压骤降期间释放,但电感器非常适合抵抗电流消耗的变化。虽然他们背后的科学将不会被解释(对于一些非常复杂的数学,请参见此处),pi滤波器非常适合过滤电力线中的AC波纹。这对于使用低电压的电路(例如使用1.8V线路的微控制器)尤为重要,因为电源线上的噪声会导致意外行为。

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构造

该电路可以使用许多不同的技术构建,包括条形板,面包板,矩阵板和PCB,但是建议选择的技术是永久性的。在这个项目中,我使用化学蚀刻和表面贴装调节器而不是通孔调节器来构建定制PCB,以节省空间。表面贴装调节器焊接在PCB的下侧,这就是为什么顶部没有可见的调节器。

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