降压模块的使用
注:
1.在實際使用過程中可能很難找到一模一樣的和資料中相符的極性電容,目前來看可以用容量較大的極性電容進行代替,這樣電路的耐壓能力和各方面的屬性沒有受到任何消極影響。
2.一般降壓模塊正常工作都需要有最小輸出電流,因此最好電路中外接LED燈,這樣既可以明確看出電路是否正常運行,又可以延長降壓模塊的使用壽命。
常用12V轉5V降壓模塊是7805:
7805三端穩壓IC內部電路具有過壓保護、過流保護、過熱保護功能,這使它的性能很穩定。能夠實現1A以上的輸出電流。器件具有良好的溫度系數,因此產品的應用范圍很廣泛。可以運用本地調節來消除噪聲影響,解決了與單點調節相關的分散問題,輸出電壓誤差精度分為±3%和±5%。
7805內部電路:
7805三端穩壓IC在電路運用中應注意以下事項:
輸入輸出壓差不能太大,太大則轉換效率急速降低,而且容易擊穿損壞。最高輸入電壓不能超過35伏; 輸出電流不能太大,1.5A 是其極限值。大電流的輸出,散熱片的尺寸要足夠大,否則會導致高溫保護或熱擊穿; 輸入輸出壓差也不能太小,低于2伏穩壓效率急速下降
78系列的穩壓集成塊的極限輸入電壓是36V,最低輸入電壓比輸出電壓高
三端低壓差集成穩壓器的電氣參數表(2張):
3-4V。還要考慮輸出與輸入間壓差帶來的功率損耗,所以一般輸入為9-15V之間。
7V的電壓要想輸出5V,則需要使用低壓差的穩壓集成塊,如附圖所示的型號。
也可以使用3只普通的整流二極管降壓,也能得到5V的較為穩定的電壓,二極管的允許電流大于你需要的電流即可。
電路圖如下(左側為引腳封裝圖):
以下是一般的使用方法,在接室電的情況下進行降壓整流后的使用電路原理圖:
在具體電路中的應用圖如下所示:
注意:以下電路在使用過程中,左側的兩個電容必須接入電路,且最好極性電容具有較高的耐壓上限,實驗中輸入端接入的是470uf耐壓16V的極性電容(可以正常使用),輸出端可以選擇不接入極性電容,輸出端如果直接接到用電設備可以不選擇接入極性電容,但是瓷片電容必須接入,在本次使用中由于后面繼續使用了AMS317降壓模塊,所以在輸出端接入了47uf耐壓50V的極性電容**(可以正常使用)。
常用的5V轉3.3V的降壓模塊是AMS317:
AMS1117系列穩壓器有可調版與多種固定電壓版,設計用于提供1A輸出電流且工作壓差可低至1V。在最大輸出電流時,AMS1117器件的最小壓差保證不超過1.3V,并隨負載電流的減小而逐漸降低。
AMS1117的片上微調把基準電壓調整到1.5%的誤差以內,而且電流限制也得到了調整,以盡量減少因穩壓器和電源電路超載而造成的壓力。AMS1117器件引腳上兼容其他三端SCSI穩壓器,提供適用貼片安裝的SOT-223(常用),8引腳SOIC,和TO-252(DPAK)塑料封裝。 AMS1117 參數 AMS1117 基本參數 輸出電流 (A) 1 輸出電壓 (V) Adj,1.2,1.5, 1.8, 2.5,2.85, 3.3, 5.0, * AMS1117 其他特性 初始誤差 (%) ±1.5 壓差 (V) 1.3 AMS1117 封裝類型 SOT-223 TO-252 SO-8
三端口可調節或固定輸出電壓:
1.2V,1.5V, 1.8V, 2.5V, 2.85V, 3.3V 和5.0V 輸出電流1A 工作壓差低至1V 線荷載調節:0.2% Max. 負載調節:0.4% Max. 可選SOT-223,TO-252和SO-8封裝
以下是其英文資料中的引腳封裝圖片:
實際圖片如下:
以下兩個電路圖是淘寶店家提供的資料:
實際在電路中使用的電路如下所示:
在介紹7805使用的時候已經提到,實際中輸入端接入了47uf耐壓50V的極性電容,輸出端的使用同7805的使用,實際上接入了一個22uf耐壓25V的極性電容,瓷片電容也沒有必要接入四個,實際中并沒接入瓷片電容,且可以正常使用,參照電路圖如下(實驗證明可以正常使用):
常用的5V轉3.3V的降壓模塊是LM317:
LM317是應用最為廣泛的電源集成電路之一,它不僅具有固定式三端穩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、穩壓性能好、噪聲低、紋波抑制比高等優點。lm317是可調節3端正電壓穩壓器,在輸出電壓范圍1.2伏到37伏時能夠提供超過1.5安的電流,此穩壓器非常易于使用。
可調整輸出電壓低到1.2V [1] 。
保證1.5A 輸出電流。
典型線性調整率0.01%。
典型負載調整率0.1%。
80dB紋波抑制比。
輸出短路保護。
過流、過熱保護。
調整管安全工作區保護。
標準三端晶體管封裝。
電壓范圍LM117/LM317 1.25V 至 37V 連續可調
輸出電壓:1.25-37V DC;
輸出電流:5mA-1.5A;
芯片內部具有過熱、過流、短路保護電路;
最大輸入-輸出電壓差:40V DC,
最小輸入-輸出電壓差:3V DC;
使用環境溫度:-10-+85℃ 。
存儲環境溫度:-65-+150℃ 。
其能力和7805差不多,共同點是具有較寬電壓輸入輸出范圍,且可以輸出1A以上電流,功率都比較大
以下是實際中的可調節穩壓電路電路圖:
具體應用的三種封裝圖片:
以下是在網上找到的電路圖關于LM317進行5V轉3.3V的電路圖:
未經過實驗不知道能否正常使用,圖片中各個電容的大小如下圖所示:
LM317作為輸出電壓可變的集成三端穩壓塊,是一種使用方便、應用廣泛的集成穩壓塊。317系列穩壓塊的型號很多:例如LM317HVH、W317L等。電子愛好者經常用317穩壓塊制作輸出電壓可變的穩壓電源。
穩壓電源的輸出電壓可用下式計算,Vo=1.25(1+R2/R1)。僅僅從公式本身看,R1、R2的電阻值可以隨意設定。然而作為穩壓電源的輸出電壓計算公式,R1和R2的阻值是不能隨意設定的。首先317穩壓塊的輸出電壓變化范圍是Vo=1.25V—37V(高輸出電壓的317穩壓塊如LM317HVA、LM317HVK等,其輸出電壓變化范圍是Vo=1.25V—45V),所以R2/R1的比值范圍只能是0—28.6。
其次是317穩壓塊都有一個最小穩定工作電流,有的資料稱為最小輸出電流,也有的資料稱為最小泄放電流。最小穩定工作電流的值一般為1.5mA。由于317穩壓塊的生產廠家不同、型號不同,其最小穩定工作電流也不相同,但一般不大于5mA。當317穩壓塊的輸出電流小于其最小穩定工作電流時,317穩壓塊就不能正常工作。當317穩壓塊的輸出電流大于其最小穩定工作電流時,317穩壓塊就可以輸出穩定的直流電壓。如果用317穩壓塊制作穩壓電源時(如圖所示),沒有注意317穩壓塊的最小穩定工作電流,那么你制作的穩壓電源可能會出現下述不正常現象:穩壓電源輸出的有載電壓和空載電壓差別較大。
要解決317穩壓塊最小穩定工作電流的問題,可以通過設定R1和R2阻值的大小,而使317穩壓塊空載時輸出的電流大于或等于其最小穩定工作電流,從而保證317穩壓塊在空載時能夠穩定地工作。此時,只要保證Vo/(R1+R2)≥1.5mA,就可以保證317穩壓塊在空載時能夠穩定地工作。上式中的1.5mA為317穩壓塊的最小穩定工作電流。當然,只要能保證317穩壓塊在空載時能夠穩定地工作,Vo/(R1+R2)的值也可以設定為大于1.5mA的任意值。
經計算可知R1的最大取值為R1≈0.83KΩ(由于輸出端比調節端的電位始終高1.25V,而有得保證輸出至少有1.5mA的電流,1.25/1.5*1000可得,再加上調節端沒有電流輸出,所以R1與R2是串聯的關系可得輸出電壓的公式)。又因為R2/R1的最大值為28.6。所以R2的最大取值為R2≈23.74KΩ。在使用317穩壓塊的輸出電壓計算公式計算其輸出電壓時,必須保證R1≤0.83KΩ,R2≤23.74KΩ兩個不等式同時成立,才能保證317穩壓塊在空載時能夠穩定地工作。
當然在317穩壓塊的輸出端并聯泄流電阻R(如圖所示),也可以為317穩壓塊提供最小穩定工作電流。但是,由于并聯的泄流電阻不能隨輸出電壓的變化而變化,如果要保證317穩壓塊在輸出電壓為1.25V時,其輸出電流大于其最小穩定工作電流,則在317穩壓塊的輸出電壓為37V時,流過泄流電阻的電流就太大了,這樣不僅浪費了電能,而且增加了317穩壓塊的負擔,不是一種妥當的辦法。
在應用中,為了電路的穩定工作,在一般情況下,還需要接二極管作為保護電路,防止電路中的電容放電時的高壓把317燒壞。
總結
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