一種基於lm1117系列晶片的電源電路的製作方法

2023-06-22 01:26:06

一種基於lm1117系列晶片的電源電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基於LM1117系列晶片的電源電路，包括LM1117-3.3電源晶片、500毫安保險絲F500L250V、10u/10V膽電容、220uF/25V直插鋁電解電容、100歐姆半導體電阻、1k歐姆半導體電阻等，所述的電源輸入端接+5V工作電源，所述的電源輸出端為數字隨動系統提供+3.3V的穩定工作電壓，所述的LM117晶片是三端可調輸出的線性穩壓器集成晶片，基於LM117的電源電路輸出電壓範圍為1.2V至3.7V，負載電流最大為1.5A，該電源電路結構簡單、成本低廉、抗幹擾能力強，可靠完成電源電壓從+5V到+3.3V的轉換，有效避免電源汙染造成的系統故障。
【專利說明】一種基於LM1117系列晶片的電源電路

【技術領域】
[0001]本發明屬於電力電子應用【技術領域】，尤其涉及一種基於LM1117系列晶片的+3.3V電源電路。

【背景技術】
[0002]數字隨動系統指的是以計算機(包含微控制晶片)為核心控制器的隨動系統。隨著計算機技術的迅猛發展，自動化技術的不斷提高，對隨動系統也提出了精度更高、響應更快的要求，此外，為了實現上級控制器對隨動系統進行管理和控制，還要求能與上級控制器進行信息交換。這些功能用模擬電路實現既不經濟，又較困難。隨著微機系統及相關控制技術的發展，數字隨動系統的控制精度、響應速度、環境適應能力都更加突出，且體積小，操作方便。同時，微控制晶片能夠方便地構成各式的函數發生器，可以準確地模擬自動控制系統中各種非線性環節，控制系統的品質得到了很大提升。此外，在硬體結構無法改變的情況下，可以利用軟體靈活可修改的特性實現不同的控制方案。綜上可知，數字隨動控制系統相對於模擬隨動控制系統，在各項功能上有了明顯改進，這也促使隨動控制系統的各項技術指標有了很大的提高。所以，在保證可靠性的前提下，數字隨動系統在很多場合逐步代替模擬隨動系統，這是科技發展的必然趨勢。所以對數字隨動系統的研宄是十分必要的。
[0003]電源是數字隨動系統中不可缺少的重要組成部分，電源系統設計的好壞直接決定了系統設計的成敗。同時，電源的汙染往往會給系統帶來各種各樣的故障。因此設計抗幹擾性強、可靠性高的供電電源對提高系統性能來說十分重要。系統一般需要7路電源:D5V(數字)、+3.3V、+7.5,-7.5V、+3.3V、AVCC5V (模擬)、_5V。系統普遍採用+5V直流電源或者USB線進行供電，通過降壓或升壓方式分別得到以上各種電壓值。系統各路電壓需要由總輸入電壓經過各種升壓、降壓電路獲得，常用的電源轉換電路可分為LDO線性穩壓器和DC/DC開關穩壓器兩種。


【發明內容】

[0004]針對上述現有技術存在的缺陷和不足，本實用新型的目的在於，提供一種基於LMl117系列晶片的+3.3V電源電路，本實用新型提出的電源電路結構簡單、成本低廉、抗幹擾能力強，可靠完成電源電壓從+5V到+3.3V的轉換，有效避免電源汙染造成的系統故障。
[0005]為了實現上述任務，本實用新型採用如下的技術解決方案:
[0006]一種基於LM1117系列晶片的電源電路，其特徵在於，包括電源晶片、濾波電容、隔直電容、穩定電阻、限流電阻、保險絲；所述的濾波電容包括第一、第二、第五濾波電容，所述的穩定電阻包括第一、第三穩定電阻，所述的隔直電容包括第三、第四隔直電容，所述的限流電阻包括第二、第四限流電阻；所述的電源晶片(L)的輸入端(I)通過保險絲(Fl)、第一穩定電阻(Rl)與電源輸入端(Vin)相連；第一濾波電容(Cl)接在電源輸入端(Vin)與地之間，第二濾波電容(C2)接在電源晶片(L)的輸入端(I)與地之間；第二限流電阻(R2)與第三隔直電容(C3)串聯，第二限流電阻(R2)的上端與電源晶片(L)的輸入端⑴相連，第三隔直電容(C3)的下端與地相連；所述電源晶片(L)的接地端(O)通過第三穩定電阻(R3)接地，電源晶片(L)的輸出端(2)與電源輸出端(Vout)相連，電源晶片(L)的空載端(3)與輸出端⑵相連；第四限流電阻(R4)與第四隔直電容(C4)串聯，第四限流電阻(R4)的上端與電源晶片(L)的輸出端(2)相連，第四隔直電容(C4)的下端與地相連；第五濾波電容(C5)接在電源晶片(L)的輸出端⑵與地之間。
[0007]該基於LM1117系列晶片的電源電路中，所述的電源輸入端(Vin)接+5V電源；所述的電源晶片(L)型號為LM1117-3.3的線性穩壓器；所述的第一、第二、第五濾波電容(Cl、C2、C5)選用lOyF/lOV的鉭電容；所述的第三、第四隔直電容(C3、C4)選用220 yF/25V直插鋁電解電容；所述的第一、第三穩定電阻(R1、R3)選用IkQ半導體電阻；所述的第二、第四限流電阻(R2、R4)選用100 Ω的半導體電阻；所述的保險絲(Fl)選用500毫安保險絲F500L250V。
[0008]本發明的有益效果是:
[0009]一種基於LMl117系列晶片的+3.3V電源電路，使用電源晶片、濾波電容、隔直電容、穩定電阻、限流電阻、保險絲等，採用LDO線性穩壓電路將+5V總輸入電源降為+3.3V，再將+3.3V通過LDO線性穩壓電路降為1.2V，為FPGA及相關外設部分進行供電。
[0010]LDO線性穩壓器的輸入輸出電壓差較低，並且具有低紋波和低輸出噪聲等特點。將LDO線性穩壓器接入到開關型穩壓器輸出端，可以實現有源濾波且能大大提高輸出電壓的穩壓精度，同時不影響電源系統的效率，還能起到抑制紋波電壓，消除交流噪聲的作用
[24]。同時，LDO晶片面積較小，無需電感、大電容等元器件，外圍電路也比較簡單，有利於簡化PCB面積、減少電磁輻射。其缺點在於轉換效率低，帶負載能力較弱，輸入輸出電壓壓差較大時發熱嚴重。
[0011]+5V轉1.2V電路所用LDO線性穩壓器為LM1117-3.3，LMl117系列是非常常用的低壓差線性穩壓器，最大輸出電流可達800mA，可以給FPGA提供穩定的工作電源。LMl 117系列穩壓器能夠提供電流限制和熱保護功能。電路包含I個齊納調節的帶隙參考電壓，以確保輸出電壓的精度在±1%以內。晶片的輸入、輸出端都應該加入若干電容，以保證電路工作的穩定性和可靠性。與此同時，電容選型需要注意其耐壓值，最好留出足夠的餘量。在此電壓轉換電路的輸入和輸出端，隔直電容採用了 220 yF/25V直插鋁電解電容，用於隔離直流電壓，耦合、濾除交流信號、旁路信號等，保證了輸出電壓的穩定性。濾波電容選用10 yF/lOV的鉭電容，相比電解電容而言，鉭電容具有更低的等效串聯電阻、等效串聯電感，能夠獲得更快的瞬態響應速度和更好的濾波效果。
[0012]該電源電路結構簡單、成本低廉、抗幹擾能力強，可靠完成電源電壓從+5V到+3.3V的轉換，有效避免電源汙染造成的系統故障。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]以下結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的解釋說明。
[0014]圖1是該3.3V電源電路的結構圖，其中電源晶片(L)為LM1117-3.3的線性穩壓器；C1、C2、C5為第一、第二、第五濾波電容；C3、C4為第三、第四隔直電容；R1、R3為第一、第三穩定電阻；所述的R2、R4為第二、第四限流電阻；F1為保險絲。

【具體實施方式】
[0015]圖1是該3.3V電源電路的結構圖，由電源晶片、濾波電容、隔直電容、穩定電阻、限流電阻、保險絲等組成；所述的電源晶片(L)的輸入端(I)通過保險絲(Fl)、第一穩定電阻(Rl)與電源輸入端(Vin)相連；第一濾波電容(Cl)接在電源輸入端(Vin)與地之間，第二濾波電容(C2)接在電源晶片(L)的輸入端(I)與地之間；第二限流電阻(R2)與第三隔直電容(C3)串聯，第二限流電阻(R2)的上端與電源晶片(L)的輸入端⑴相連，第三隔直電容(C3)的下端與地相連；所述電源晶片(L)的接地端(O)通過第三穩定電阻(R3)接地，電源晶片(L)的輸出端(2)與電源輸出端(Vout)相連，電源晶片(L)的空載端(3)與輸出端
(2)相連；第四限流電阻(R4)與第四隔直電容(C4)串聯，第四限流電阻(R4)的上端與電源晶片(L)的輸出端(2)相連，第四隔直電容(C4)的下端與地相連；第五濾波電容(C5)接在電源晶片(L)的輸出端(2)與地之間；所述的電源晶片(L)型號為LM1117-3.3的線性穩壓器；所述的第一、第二、第五濾波電容(Cl、C2、C5)選用lOyF/lOV的鉭電容；所述的第三、第四隔直電容(C3、C4)選用220 yF/25V直插鋁電解電容；所述的第一、第三穩定電阻(R1、R3)選用IkD半導體電阻；所述的第二、第四限流電阻(R2、R4)選用100Ω的半導體電阻；所述的保險絲(Fl)選用500毫安保險絲F500L250V。
[0016]本實用新型提出的電源電路結構簡單、成本低廉、抗幹擾能力強，可靠完成電源電壓從+5V到+3.3V的轉換，有效避免電源汙染造成的系統故障。
【權利要求】
1.一種基於LM1117系列晶片的電源電路，其特徵在於，包括電源晶片、濾波電容、隔直電容、穩定電阻、限流電阻、保險絲；所述的濾波電容包括第一、第二、第五濾波電容，所述的穩定電阻包括第一、第三穩定電阻，所述的隔直電容包括第三、第四隔直電容，所述的限流電阻包括第二、第四限流電阻；所述的電源晶片(L)的輸入端(I)通過保險絲(Fl)、第一穩定電阻(Rl)與電源輸入端(Vin)相連；第一濾波電容(Cl)接在電源輸入端(Vin)與地之間，第二濾波電容(C2)接在電源晶片(L)的輸入端(I)與地之間；第二限流電阻(R2)與第三隔直電容(C3)串聯，第二限流電阻(R2)的上端與電源晶片(L)的輸入端⑴相連，第三隔直電容(C3)的下端與地相連；所述電源晶片(L)的接地端(O)通過第三穩定電阻(R3)接地，電源晶片(L)的輸出端(2)與電源輸出端(Vout)相連，電源晶片(L)的空載端(3)與輸出端⑵相連；第四限流電阻(R4)與第四隔直電容(C4)串聯，第四限流電阻(R4)的上端與電源晶片(L)的輸出端(2)相連，第四隔直電容(C4)的下端與地相連；第五濾波電容(C5)接在電源晶片(L)的輸出端⑵與地之間。
2.如權利要求1所述的一種基於LM1117系列晶片的電源電路，其特徵在於，所述的電源輸入端(Vin)接+5V電源；所述的電源晶片(L)型號為LMl117-3.3的線性穩壓器；所述的第一、第二、第五濾波電容(C1、C2、C5)選用lOyF/lOV的鉭電容；所述的第三、第四隔直電容(C3、C4)選用220 yF/25V直插鋁電解電容；所述的第一、第三穩定電阻(R1、R3)選用IkQ半導體電阻；所述的第二、第四限流電阻(R2、R4)選用100Ω的半導體電阻；所述的保險絲(Fl)選用500毫安保險絲F500L250V。
【文檔編號】H02M3/06GK204205943SQ201420504878
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年9月3日 優先權日:2014年9月3日
【發明者】徐雲鵬 申請人:徐雲鵬