轉載自FPGA技術聯(lián)盟

現(xiàn)在隨著電子技術的高速發(fā)展，電子系統(tǒng)的應用領域也變得越來越廣泛，電子設備的種類也在逐漸的不斷更新、不斷增多，電子設備與人們日常的工作、生活的關系也是日益密切。任何的電子設備都離不開安全有效的電源，電源是一切電力電子設備的動力源，因此它被形象地稱之為“電路的心臟”?，F(xiàn)在的生活中，各種高科技產品對電源的技術性能指標的要求更是越來越高。電源電路設計的好壞，直接牽連產品性能的好壞。

電源電路的分類

我們電子產品的電源電路主要有線性電源（例：LM317）和高頻開關電源（例：LM2596）。從理論上講，線性電源是用戶需要多少電流，輸入端就要提供多少電流;開關電源是用戶需要多少功率，輸入端就提供多少功率。

線性電源電路設計

線性源最好輸出的是線性直流電,可以用在要求比較高的場合,但是它的壓降不能太大，不然容易造成發(fā)熱嚴重進而損壞芯片。

這里我們以LM317為例，LM317是應用最為廣泛的線性電源集成電路之一，它不僅具有固定式三端穩(wěn)壓電路的最簡單形式，又具備輸出電壓可調的特點。此外，還具有調壓范圍寬、穩(wěn)壓性能好、噪聲低、紋波抑制比高等優(yōu)點。

LM317輸出電流為1.5A，輸出電壓可在1.25－37V之間連續(xù)調節(jié)，如圖1  LM317構成的1.25～37V可調電源電路所示，其輸出電壓由兩只外接電阻R1、 RP決定，輸出端和調整端之間的電壓差為1.25V，這個電壓將產生幾毫安的電流，經R1、RP到地，在RP1上分得的電壓加到調整端，通過改變 RP就能改變輸出電壓。注意，為了得到穩(wěn)定的輸出電壓，流經R1的電流小于3.5mA。LM317在不加散熱器時最大功耗為2W，加上200×200 ×4mm3散熱板時其最大功耗可達15W。VD6（IN4002）為保護二極管，防止穩(wěn)壓器輸出端短路而損壞IC，VD5（IN4002）用于防止輸入短路而損壞集成電路。

開關電源電路

開關電源是由很高的開關速度的變壓器和開關管,特點是重量小,容量大,輸出質量高,相控電原用在要求不高,電流特大的場合，但是開關電源由于逆變電路中會產生高頻電壓，對周圍設備有一定的干擾。需要良好的屏蔽及接地。

     這里我們以LM2596為例，LM2596是應用最為廣泛的開關電源集成電路之一，LM2596 系列穩(wěn)壓器是為降壓開關穩(wěn)壓器提供所有有效功能的單片集成電路，能夠驅動 3A 的負載，并且擁有出色的線路和負載調節(jié)性能。這些器件可提供 3.3V、5V、12V 固定輸出電壓和可調節(jié)輸出電壓版本。這類穩(wěn)壓器不僅需要很少的外部組件，而且簡單易用，還具有內部頻率補償和固定頻率振蕩器。數(shù)家不同的生產商均提供可與 LM2596 搭配使用的標準電感器。此特性極大地簡化了開關模式電源的設計。其他特性包括在額定輸入電壓和輸出負載條件下，該器件具有 ±4% 的輸出電壓容差和 ±15% 的振蕩器頻率容差。還具有外部關斷功能，待機電流典型值為 80μA。自保護特性包括兩級頻率降低輸出開關的電流限制，以及在故障狀況下提供全面保護的過熱關斷功能。

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