单片机基础入门:单片机电源电路设计,搞定电源不求人
電子產品要想工作都離不開電源,電源是必須的電路。現在的單片機工作電壓一般為DC5V或者DC3.3V,對于壓差不太大的情況,一般使用降壓芯片來實現電壓的轉化。下面介紹3.3V和5V常用的轉換芯片。
3.3V電源系統
對于3.3V的單片機而言,需要一顆轉3.3V的電源芯片。比較常用的是LM1117芯片。該芯片有多種固定輸出的規格和可調輸出,以固定3.3V輸出為例,其電壓輸入范圍為(2.6-15)V,最大輸出電流800mA,常用的封裝形式有:SOT-223,TO-220,TO-252,TO-263等。外圍電路簡單,如下圖所示。
3.3V電源電路圖
從上圖可以看出只需要幾個電容濾波即可,無需其他器件,方便實用。
5V電源系統
5V也是單片機常用的供電電源,尤其以51單片機居多。對于5V電源而言,大家比較熟悉的芯片是7805,但是7805轉換效率比較低,對于電壓差比較大的情況需要加裝散熱片,增大了板子的體積,所以這里不推薦7805,推薦LM2596。
LM2596是一款DC/DC芯片,輸入電壓最大可達45V,輸出電流最大3A,LM2596的電路圖如下所示。
5V電源電路圖
從圖上可以看出需要一顆功率電感和一個肖特基二極管。LM2596具有使能端,第5引腳接低電平芯片工作,接高電平芯片停止工作。LM2596的輸出計算公式為:
Vout = 1.23×(1+R65/R64),所以通過調節R65/R64的比例即可實現調節電壓輸出的目的,假設R65=3K,R64=1K,則輸出Vout=4.92V。
AD采樣參考電源
單片機除了要供電外,可能還需要一個參考電源,用作AD采樣的基準電壓。引腳較少的單片機沒有單獨的AD電壓基準引腳,但是引腳較多的單片機基本都有。單片機基準電壓不需要消耗較多的電流,所以對芯片的帶載能力要求較低。
這種基準芯片有很多,從成本及體積考慮,本文推薦TL431。TL431的典型電路如下圖所示。
參考電源電路圖
只需要幾個電阻即可實現功能,輸出電壓Vout=1.25×(1+R67/R66),通過調節R67和R66的比值即可實現輸出電壓的調節。值得注意的是電阻R68,該電阻有要求,TL431要想正常工作需要的陰極電流要大于1mA。
假設給陰極提供2mA的電流,輸入為5V,輸出為3.3V,則R68=(5-3.3)V/2mA=850歐姆。
總結
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