直流电源电路（上）

综述：本篇文章讲述了直流电源电路的各种类型以及他们之间的优缺点对比。

一、总体关系框图

二、LDO

1）LDO基础知识

2）LDO电路框图

LDO电路由调整管、误差放大器、基准电压和采样电路组成。

3）LDO电路图

1.利用运放组成LDO电路

稳压原理：当Uo减小→Ua减小→比较器输出减小→mos管电流增大→Uo增大→Ua增大→比较器输出增大→Uo减小……

计算：Ua的电压就是R2对于Uo的分压，于是Ua=R2/（R1+R2）Uo，由于运放的虚短，于是Ua=Uref，所以，Uo=（1+R1/R2）Uref，输出电压Uo只与R1、R2、Uref有关。

当给予12V供电，要求降压到5V时，可以设置基准电压Uref为2.5V，然后根据Uo=（1+R1/R2）Uref，可以得出R1/R2为1，假设R1为10K时，R2=10K。

2.利用三极管组成LDO电路

稳压原理：12V流经R1，再流经D1，D1反向击穿，Ud为D1的稳压值。Q1的基极电压高于射极电压，发射极导通，Q1导通，二极管充电，当Ui>Ud-0.7时，Q1截止，二极管放电，当Ui<Ud-0.7时，Q1导通，实现稳压。

计算：当给予12V供电，要求降压到3.3V时，根据Uo=UD1-0.7，可以得出UD1为4。

3.两种LDO对比

三极管适用于简单的低压差稳压需求，放大器适用于稳定性要求高的和输入电压范围要求大的电路。

4）LDO芯片选择

1.确定输入电压范围

2.输出电压

3.输出电流

4.线性调整率和负载调整率

线性调整率：在LDO输入电压变化时，输出电压的变化率

负载调整率：在LDO负载电流变化时，输出电压的变化率

调整率≈稳定性更好

5Dropout电压

LDO芯片能够正常工作的最小输入输出电压差

6.效率

输出功率与输入功率的比值，输入输出的差是决定效率的最重要因素，较大的效率意味着产生的热量小

7.温度范围

温度包括包括存储温度和工作温度。

注意：由于LDO发热温度比较高，且只能最高达到85%，所以选取芯片时应注意观察下，同时在实际运用中也应该留意芯片的温度，防止烧坏。

8.保护功能

9.封装类型

5）实际应用中的常见LDO电路

记得输入输出端并联电容，可以提供能量和去除噪音。

三、BUCK电路

1）基础知识

2）器件作用

Mos：开关；L:储能，抑制电流变化；C：储能、滤波；二极管：续流。

3）电路

1.稳压原理：当mos管导通时，5V给L充电，由于电感阻碍电流变化，输出电压之间上升；当mos管关闭时，由于电感碍于电流不能突变，L给二极管提供电流，输出电压逐渐减少，随着mos管导通关闭，电压等效值减小，但是电流的波动很大，于是，增加电容实现稳压。

2.计算：要求输入电压为12V，输出电压为5V，输出电流为2A。由输入输出电压的比值可以知道，占空比为D=5/12=0.42，由于电流纹波率通常为0.4，输出电流为2，所以，I=0.4*2=0.8，由于周期为T=1/f=10us，mos关闭时间为toff=0.42*10=4.2us，所以可以计算出L=Vout*toff/I=5*4.2/0.8=26.25uH。

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参考学习视频：2-电控系统讲解 电机控制 电控基础_哔哩哔哩_bilibili

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