12V转5V稳压电路详细分析(7805三端稳压,LM2596稳压)

7805线性三端稳压

DCDC的意思是直流变到直流(不同直流电源值的转换),只要符合这个定义都可以叫DCDC转换器,或称之为开关电源或开关调整器。

7805属于常用的线性三端稳压器,输入电压范围不大于35V,输入输出压差2V,最大输出电流1.5A,下图为原理图,其原理简单,使 用方便,深受很多用户的喜爱。但是其不足之处就是效率低,特别是压差越大时其效率越低。比如这里12V转5V的效率为 5V/12V≈41.7%。

12V转5V稳压电路详细分析(7805三端稳压,LM2596稳压)_第1张图片

 如上电路是最经典的7805稳压5V电路,电路中有两个电容,电容的作用如下:

1.隔直流:作用是阻止直流通过而让交流通过。
2.旁路(去耦):为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。
3.耦合:作为两个电路之间的连接,允许交流信号通过并传输到下一级电路。
4.滤波:将整流以后的锯齿波变为平滑的脉动波,接近于直流。


(2)旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件,它能使稳压器的输出均匀化,降低负载需求。就像小型可充电电池一样,旁路电容能够被充电,并向器件进行放电。为尽量减少阻抗,旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。输出端的电容起到了平缓电压输出的作用。


(3)去藕,又称解藕。从电路来说,总是可以区分为驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大,驱动电路要把电容充电、放电,才能完成信号的跳变,在上升沿比较陡峭的时候,电流比较大,这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯片管脚上的电感,会产生反弹),这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常工作。这就是耦合。

(4)从理论上(即假设电容为纯电容)说,电容越大,阻抗越小,通过的频率也越高。但实际上超过1uF的电容大多为电解电容,有很大的电感成份,所以频率高后反而阻抗会增大。有时会看到有一个电容量较大电解电容并联了一个小电容,这时大电容通低频,小电容通高频。电容的作用就是通高阻低,通高频阻低频。电容越大低频越容易通过,电容越大高频越容易通过。具体用在滤波中,大电容(1000uF)滤低频,小电容(20pF)滤高频。所以输出端的电容可以滤除高频信号,电容有储能的能力.

旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象,而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别。

电源的输出端并联电容的目的是:平缓电压突变,滤除高频噪声,电源断电后维持一段反应时间。

电源的输入端并联一个电容的目的是:防止断电时,输出端电压过大回流烧毁芯片,保护芯片。

 

LM2596属于常用的开关电源芯片,其最高输入电压为40V,最高输出电压为37V,LM2596有4个版本,3个固定输出版本3.3V、5V、 12V,以及一个ADJ可调版本,最大输出电流3A,转换效率可达80%~90%左右,使用DCDC模块1205模块实现12V转5V输出,使用1205模块进行电压转换原理也简单,还有一个优点就是输入与输出隔离,该芯片输 出功率2W,最大输出电流400mA。

 

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