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做一块12V转5V电路,要求低功耗。大家有好的建议吗?

 baoyangyang 2018-02-07
LM7805的功耗确实很大,因为他是线性电源,他是以牺牲电量来转换电压的,对于低功耗根本满足不了要求。笔者推荐你用开关电源,开关电源的利用率要比线性电源的利用率要高上数倍!

开关电源

鉴于线性电源LM7805不能进行有效的电压转换,在这里笔者要引入一个很重要的概念“开关电源”!也许这个名词可能你很少听说过,但你身边一定有不少的开关电源,比如说我们的手机充电器,电动车充电器,这些都是最常用的开关电源,除此之外电脑主机里面块头最大的那个模块也是开关电源。

为什么叫开关电源

如下图所示,当开关闭合时,电阻上的电压为12V,断开时为0V,这时候如果我们第一秒闭合开关,第二秒断开,第三秒再闭合,第四秒再断开,以此反复的闭合断开,我们把这种调节占空比方式叫做PWM波调节,我们知道这时候的平均电压就是6V了,但我们用电压表测电阻测试,此时电阻上的电压肯定不为6V,为什么呢?

因为闭合断开的时间太长了,如果我们在一秒之内断开闭合5000次,那么再测试电压可能会接近6V,这种通过开关闭合断开调节电压的电源叫做开关电源。

怎么让电压稳定在5V

这时候我们可以调节占空比,闭合的时间和总时间的比为5:12,我们知道此时的平均电压是5V,但这种时高时低的电压是不能被我们的用电设备所利用的,这时候我们可以在开关后面串连一个电感,电感的作用是防止电流突变,加了电感之后波形会相对平滑,然后再并联一个电容,电容的作用是可以防止电压突变,这样出来的电压和电流就可以变为我们所想要的。

DC12-DC5V 芯片TPS560200D

真正的开关电源不是一篇文章所能讲清楚的,比如刚刚提到的开关是很不现实的,没有人会一直操纵它,用来代替它的是我们常见的转压芯片,当然它的内部代替开关的是我们所熟知的场效应管MOS管,除此之外还有参考模块,反馈模块,这些会在后面提到,转压芯片的作用就等同于开关,主要作用是可以输出精准的5V,在这里笔给你推荐开关电源转压芯片TPS560200D系列,这个芯片相当成熟、稳定、功耗低。

笔者的实例模型

下图为笔者刚刚焊好的一个AC220转DC12V再转DC5V的开关电源,供大家鉴赏,算上研发、这块小板总共花的时间至少有一个月。

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