基本电源模块的制作教程

电源模块的工作原理

电源调节电路可以在大多数电子产品中找到，但是当涉及到项目时，它们可能不便于集成到主电路中。随着许多项目现在转向模块，有意义的是“模块化”电源电路，这是该电路的主要目标。

该电路采用未经调节的电源（如电池或变压器），产生适合大多数应用的不同电压等级; 5V，3.3V和1.8V。虽然5V在业余爱好领域非常普遍，但3.3V器件现在变得越来越普遍，一个典型的例子是OLED显示器。但是，某些器件（如CPLD）现在需要1.8V电源，这意味着未来的项目可能需要多达四个不同的电压电平！

即使CPLD现在也需要1.8V的核心

每个稳压器电路都包含以下功能：

反向保护二极管（D1）

初始平滑电容器

ESD保护二极管

反向电压保护

输出平滑

Pi滤波器

反向保护对于保护稳压器和连接到电路的任何器件都至关重要，因此使用D1即可实现此功能（仅需一个二极管来保护整个电路）。下一个功能是初始平滑，初始平滑的目的是确保稳压器的输入电压不会低于最小输入电压。许多稳压器不喜欢它们的输出电压高于输入电压，这种情况可能发生在静电放电期间（ESD，例如静电时用手指触摸输出）。因此，实现连接输出和输入的二极管，使得当输出电压超过输入电压时，二极管导通并钳位输出电压（D3，D4，D5）。

保护稳压器从大电压尖峰开始，它们还需要保护输出端可能形成的负电压。这可以通过连接在地和反向极性的功率输出之间的二极管轻松完成。通常情况下，电压输出比地更正，因此二极管不导通，但如果输出应比地更负，则二极管将导通并将输出钳位至0V。

最后一块每个调节器电路中的电路是一个pi滤波器，它由电容器和一个电感器串联组成。电容器非常适合存储电压以在电压骤降期间释放，但电感器非常适合抵抗电流消耗的变化。虽然他们背后的科学将不会被解释（对于一些非常复杂的数学，请参见此处），pi滤波器非常适合过滤电力线中的AC波纹。这对于使用低电压的电路（例如使用1.8V线路的微控制器）尤为重要，因为电源线上的噪声会导致意外行为。

构造

该电路可以使用许多不同的技术构建，包括条形板，面包板，矩阵板和PCB，但是建议选择的技术是永久性的。在这个项目中，我使用化学蚀刻和表面贴装调节器而不是通孔调节器来构建定制PCB，以节省空间。表面贴装调节器焊接在PCB的下侧，这就是为什么顶部没有可见的调节器。