嵌入式系統(tǒng)的穩(wěn)壓電源說明

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嵌入式系統(tǒng)的穩(wěn)壓電源說明,   

電源是所有嵌入式系統(tǒng)的重要方面。沒有電力，任何事情都無法進(jìn)行。根據(jù)應(yīng)用程序的類型，可以使用幾種電源選項(xiàng)。例如，如果系統(tǒng)不需要便攜式，則可以使用交流適配器直接從墻上的電源供電。交流適配器價(jià)格便宜，可在任何電子產(chǎn)品商店輕松購(gòu)買。它們用于為一堆電子設(shè)備供電，例如收音機(jī)，答錄機(jī)，無線路由器等。它們還隨手機(jī)一起提供充電器。它們將墻上插座中的高壓AC轉(zhuǎn)換為適合于運(yùn)行設(shè)備的低壓DC。它們通常提供+ 3.3V至+ 12V DC范圍內(nèi)的輸出電壓，并提供高達(dá)幾安培的電流。

嵌入式系統(tǒng)由許多不同的組件組成，可以在很寬的范圍內(nèi)工作。電源。但是某些組件，例如模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），需要恒定的電壓供應(yīng)以提供準(zhǔn)確的輸出，因?yàn)樗鼈冃枰獏⒖茧妷翰拍軐⒛�擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字計(jì)數(shù)。為此目的使用一種稱為電壓調(diào)節(jié)器的設(shè)備。它的工作是將一定范圍的輸入直流電壓轉(zhuǎn)換為恒定的輸出電壓。此外，穩(wěn)壓器還可以最大程度地降低電源噪聲，并為嵌入式系統(tǒng)提供某種保護(hù)，使其免受輸入電壓波動(dòng)引起的任何可能的損害。最重要的是，在您的設(shè)計(jì)中始終包括一個(gè)穩(wěn)壓器。

穩(wěn)壓器的類型

1。線性穩(wěn)壓器：線性穩(wěn)壓器至少使用一個(gè)有源組件（例如晶體管），并且需要比輸出更高的輸入電壓。它們體積小，價(jià)格便宜，易于實(shí)現(xiàn)，提供干凈的輸出電壓且噪聲低，因此非常受歡迎。但是，它們會(huì)產(chǎn)生大量廢熱（請(qǐng)注意，穩(wěn)壓器兩端的輸入電壓和輸出電壓之差會(huì)下降），必須通過笨重的散熱器才能消除這些廢熱。因此，就效率而言，它們并不是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，特別是對(duì)于電池供電的嵌入式系統(tǒng)而言。此外，它們只能降低電壓，而不能升高輸入電壓。

2。開關(guān)穩(wěn)壓器：與線性穩(wěn)壓器不同，開關(guān)穩(wěn)壓器可以升壓（升壓），降壓（降壓）或反轉(zhuǎn)輸入電壓。開關(guān)穩(wěn)壓器通過將離散數(shù)據(jù)包中的能量從輸入電壓源傳輸?shù)捷敵鰜砉ぷ鳌＿@是借助于電子開關(guān)（通常是MOSFET）和一個(gè)控制器來完成的，該控制器調(diào)節(jié)能量傳輸?shù)捷敵龅乃俾�。他們使�?u>電感器或電容器作為儲(chǔ)能元件，以將能量從輸入傳遞到輸出。由于能量是按需提供的，因此它們消耗的功率更少，并且比線性穩(wěn)壓器效率更高。但是，它們的缺點(diǎn)是它們需要更多的組件（這使它們變得昂貴），占用更多的空間以及設(shè)計(jì)復(fù)雜的電路。這就是為什么它們?cè)跇I(yè)余愛好者中不受歡迎的原因。此外，電路中的高開關(guān)頻率比線性穩(wěn)壓器產(chǎn)生更多的噪聲。

LM78xx穩(wěn)壓器

有數(shù)百種穩(wěn)壓器可用。最常用的是由Fairchild，Semelab和ST Microelectronics等多家公司生產(chǎn)的LM78xx系列線性穩(wěn)壓器。它們通常采用TO-220封裝，并具有用于散熱器的金屬連接點(diǎn)。部件號(hào)指定輸出電壓。例如，LM7805提供5V穩(wěn)壓輸出，而LM7809提供9V穩(wěn)壓輸出。它們可以提供高達(dá)1 Amp的輸出電流，并具有過載和短路保護(hù)功能。

  

下圖顯示了如何使用LM7805獲得穩(wěn)定的+5 V電源。去耦電容器（通常在1 uF至47 uF之間）用于過濾輸入和輸出電壓，它們還有助于消除電源中的任何瞬時(shí)毛刺。 LM7805的輸入DC電壓是通過使用二極管橋式整流器對(duì)降壓變壓器的低壓AC輸出進(jìn)行整流而獲得的。

  

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