硬件设计与开发 初级
第一部硬件设计与开发:线性稳压电源设计
设计低成本线性稳压电源
LED的导通电压为3V3,电流为3mA~10mA,需要电源提供,日常生活基本都是电压源,电压源比较常见3V3,5V,12V,15V。 所以需要一个比3V稍大一点的电压源是5V,分压需要一个电阻LED正常工作,R1两端电压为5V-3V3=1V7。电流为10mA。欧姆定律计算的电阻为170Ω。功率P=UI=I2R=U2/R=0.017W。R0805的功率为0.125W,所以最终确定R0805-170Ω。 5V电压源使用DCDC模块LM7805芯片。交流电在中国很常见AC220V,日本和台湾AC110V,美国AC120V。AC24V,AC16V,AC14V,在这使用AC16V,AV16V通过整流桥获得DC24V(16*√2≈24V)。 计算LM7805的功率为(24-5)0.01=0.19W,LM7805在1W以下可正常使用,当1W以上会严重发热,需要加散热片或前段LM7815才能使用。 电解电容C1的参数为C=Iout/(△Vf)。Iout=10mA。△V纹波电压一般为电压的3%~8%。在这以1.5V来计算 f这取决于整流模式。当它是全波整流时,它是市电频率的两倍。当它是半波整流时,它与市电相同。Hz。C1最终计算68uF,这是计算值,实际使用远远大于680uF。C33根据经验选择3300uF或220uF。无极性电容C2,C也选择常用的104(100nF)电容参数比电阻多一个电压参数,一般选择工作电压1.5倍或更好。整流桥选择KBJ401
考虑使用成本 分立元器件搭建线性电源 三极管功率为0.19W,选择0.19W以上选择2N3904。 三极管发射级电压为5V,三极管基极与发射极之间的电压差为0.6V,因此,三极管B极电压应为5V6,使用5V6.稳压管需要与电阻串联使用,电压为5V6倍以上,符合要求。稳压管反向通过2mA电流使稳压二极管导通R2的电压为24-5.6=18.4V 通过2mA电流所需的电阻值为8K7。为了使电流更大,电阻略小。 电容C2,C和前面一样。C1的作用是为稳定稳压管的电流,稳压管的电流平稳了,5V三极管放大倍数为100,C1取C102