電源模塊的工作原理

電源調節電路可以在大多數電子產(chǎn)品中找到，但是當涉及到項目時(shí)，它們可能不便于集成到主電路中。隨著(zhù)許多項目現在轉向模塊，有意義的是“模塊化”電源電路，這是該電路的主要目標。

該電路采用未經(jīng)調節的電源（如電池或變壓器），產(chǎn)生適合大多數應用的不同電壓等級; 5V，3.3V和1.8V。雖然5V在業(yè)余愛(ài)好領(lǐng)域非常普遍，但3.3V器件現在變得越來(lái)越普遍，一個(gè)典型的例子是OLED顯示器。但是，某些器件（如CPLD）現在需要1.8V電源，這意味著(zhù)未來(lái)的項目可能需要多達四個(gè)不同的電壓電平！

即使CPLD現在也需要1.8V的核心

每個(gè)穩壓器電路都包含以下功能：

反向保護二極管（D1）

初始平滑電容器

ESD保護二極管

反向電壓保護

輸出平滑

Pi濾波器

反向保護對于保護穩壓器和連接到電路的任何器件都至關(guān)重要，因此使用D1即可實(shí)現此功能（僅需一個(gè)二極管來(lái)保護整個(gè)電路）。下一個(gè)功能是初始平滑，初始平滑的目的是確保穩壓器的輸入電壓不會(huì )低于最小輸入電壓。許多穩壓器不喜歡它們的輸出電壓高于輸入電壓，這種情況可能發(fā)生在靜電放電期間（ESD，例如靜電時(shí)用手指觸摸輸出）。因此，實(shí)現連接輸出和輸入的二極管，使得當輸出電壓超過(guò)輸入電壓時(shí)，二極管導通并鉗位輸出電壓（D3，D4，D5）。

保護穩壓器從大電壓尖峰開(kāi)始，它們還需要保護輸出端可能形成的負電壓。這可以通過(guò)連接在地和反向極性的功率輸出之間的二極管輕松完成。通常情況下，電壓輸出比地更正，因此二極管不導通，但如果輸出應比地更負，則二極管將導通并將輸出鉗位至0V。

最后一塊每個(gè)調節器電路中的電路是一個(gè)pi濾波器，它由電容器和一個(gè)電感器串聯(lián)組成。電容器非常適合存儲電壓以在電壓驟降期間釋放，但電感器非常適合抵抗電流消耗的變化。雖然他們背后的科學(xué)將不會(huì )被解釋?zhuān)▽τ谝恍┓浅碗s的數學(xué)，請參見(jiàn)此處），pi濾波器非常適合過(guò)濾電力線(xiàn)中的AC波紋。這對于使用低電壓的電路（例如使用1.8V線(xiàn)路的微控制器）尤為重要，因為電源線(xiàn)上的噪聲會(huì )導致意外行為。

構造

該電路可以使用許多不同的技術(shù)構建，包括條形板，面包板，矩陣板和PCB，但是建議選擇的技術(shù)是永久性的。在這個(gè)項目中，我使用化學(xué)蝕刻和表面貼裝調節器而不是通孔調節器來(lái)構建定制PCB，以節省空間。表面貼裝調節器焊接在PCB的下側，這就是為什么頂部沒(méi)有可見(jiàn)的調節器。