從51初學(xué)者到電子工程師（6）
開關(guān)電源和線性電源的區(qū)別
線性電源的調(diào)整管工作在放大狀態(tài),因而發(fā)熱量大,效率低（35%左右）,需要
加體積龐大的散熱片,而且還需要同樣也是大體積的工頻變壓器,當(dāng)要制作多組電
壓輸出時(shí)變壓器會(huì)更龐大。開關(guān)電源的調(diào)整管工作在飽和和截至狀態(tài),因而發(fā)熱量
小,效率高（75％以上）而且省掉了大體積的變壓器。但開關(guān)電源輸出的直流上面
會(huì)疊加較大的紋波（50mV at 5V output typical）,在輸出端并接穩(wěn)壓二極管可
以改善,另外由于開關(guān)管工作是會(huì)產(chǎn)生很大的尖峰脈沖干擾,也需要在電路中串連
磁珠加以改善。相對(duì)而言線性電源就沒(méi)有以上缺陷,它的紋波可以做的很小（5mV
以下）。對(duì)于電源效率和安裝體積有要求的地方用開關(guān)電源為佳,對(duì)于電磁干擾和
電源純凈性有要求的地方（例如電容漏電檢測(cè)）多選用線性電源。另外當(dāng)電路中需
要作隔離的時(shí)候現(xiàn)在多數(shù)用DC－DC來(lái)做對(duì)隔離部分供電（DC-DC從其工作原理上來(lái)
說(shuō)就是開關(guān)電源）。還有,開關(guān)電源中用到的高頻變壓器可能繞制起來(lái)比較麻煩。
2.14 開關(guān)電源芯片
相對(duì)于線性穩(wěn)壓器來(lái)說(shuō),開關(guān)電源在計(jì)算機(jī)主板上、工控機(jī)主板和各種各樣的電路
板上起著電壓變換的作用。例如：將低電壓,比如：電池轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的3.3V或者5V
,或者將高電壓轉(zhuǎn)化成DC5V、DC3.3V,或者將DC5V轉(zhuǎn)換成3.3V和1.8V,例如,ARM
的電路板就需要這樣的芯片,3.3V給ARM供電,1.8V給arm的core供電。以上
由于采用了開關(guān)電路,電源芯片的工作頻率高,發(fā)熱小,效率高。
同樣的,還是芯片的巨頭,MAXIM、LINEAR和TI等公司在電源轉(zhuǎn)換芯片上是最為卓
越,無(wú)論從產(chǎn)品的種類,還是質(zhì)量都是上佳的;
經(jīng)�？措娮赢a(chǎn)品世界和電子技術(shù)應(yīng)用的網(wǎng)友一定對(duì)maxim的電源芯片印象巨深。五
花八門的電源芯片,讓你無(wú)法選擇到底選用那種是自己的所需要的。
在maxim的產(chǎn)品樹中,對(duì)電源是這樣分類的：
Power Supplies and Battery Management
Switchmode DC-DC Power Supplies 408
Isolated Power Supplies 22
Low-Dropout Linear Regulators 75
White LED Drivers 13
Low-Side MOSFET Drivers 14
High-Side MOSFET Drivers 6
ORing MOSFET Controllers 2
Battery Chargers 36
Battery Protectors, Selectors and Monitors 17
Regulator + Reset Circuits 4
Current Sense Amplifiers 22
LCD/ECB/CCFL Display Bias Supply 87
ALSO SEE: Hot-Swap and Power Switching
ALSO SEE: Voltage References
我們經(jīng)常使用到的是Switchmode DC-DC Power Supplies ,這里有分成n種。老樹
比較熟悉的是step-down電源芯片,也就是所謂的從高電壓下降到低的電壓的芯片
;從低到高,當(dāng)然是step-up電源芯片。
象philips的電動(dòng)剃須刀,里面肯定有電源管理芯片,當(dāng)電池電壓下降,但是,電
池又有電的時(shí)候,能夠輸出恒定的電壓,榨干電池內(nèi)的最后一點(diǎn)電能,能夠舒適地
使用一段很長(zhǎng)的時(shí)間。
比如,你的電路板上只有DC24V電壓,但是,還需要Dc5V/2A的電源,這么高的壓降
,使用線性穩(wěn)壓器顯然不合適,如果使用DC/DC模塊,成本太高,體積也比較大,
所以,得選用一款芯片完成這個(gè)功能。
按照maxim給出的復(fù)雜的選擇,根據(jù)你的要求,多選擇幾項(xiàng),maxim會(huì)給出一個(gè)清單
,在清單中去選擇你最適合你的需求的芯片。
老樹原來(lái)使用過(guò)的完成此項(xiàng)功能的芯片是：MAX724、LT1076;這2款芯片需要1個(gè)
50uH的電感才能輸出Dc5V電源;但是,這種開關(guān)電源芯片有個(gè)好處,就是輸入只要
在它的允許的范圍內(nèi)波動(dòng),或者負(fù)載在變化,輸出DC5V電源十分穩(wěn)定。
電源的范圍從Dc10V～DC40V,max724均能輸出5A的DC5V電源。
Maxim724下載連接地址：
http://www.hqew.com/document/detail.asp?pdid=153160
LT1076下載鏈接地址：
http://www.hqew.com/document/detail.asp?pdid=157742
在ARM上使用的電源芯片是TI公司的TPS767D318。
下載鏈接：
http://www.hqew.com/document/detail.asp?pdid=122122
在沙老師的書中,也介紹了幾款電源轉(zhuǎn)換芯片,可供參考。
如果是作為隔離電壓產(chǎn)生,例如：5V轉(zhuǎn)換成隔離的5V,用在光耦、通訊等電路中,
去自己做隔離電路就有點(diǎn)劃不來(lái),不如去買現(xiàn)成的DC/DC模塊。這點(diǎn)國(guó)產(chǎn)的模塊做
的不錯(cuò),象老樹常用的Dc12V/DC5V500mA的模塊,大約30元,質(zhì)量還是不錯(cuò)的。
2.15 器件選購(gòu)、芯片批號(hào)、封裝知識(shí)等
在市場(chǎng)上買芯片,千萬(wàn)注意不要買到舊片、拆機(jī)片;舊片、拆機(jī)片有些湊合能用,
有些干脆不行;即使現(xiàn)在能用,壽命肯定有限;
舊的就是舊的,肯定瞞不過(guò)有心人;主要是從芯片的管腳的嶄新程度、芯片印刷的
質(zhì)量等仔細(xì)觀察。
舊的芯片往往管腳參差不齊、搪錫發(fā)烏、包裝的管子不夠新;而且往往是芯片的表
面發(fā)白,那是因?yàn)楸淮蚰ミ^(guò)了,然后重新絲網(wǎng)印刷上廠家名稱、批號(hào)等;
所以最好是買激光打標(biāo)的器件,激光打標(biāo)的產(chǎn)品肯定是新貨,或者沒(méi)有使用過(guò)的貨
;而且買的時(shí)候需要注意,器件的批號(hào)最好是最近當(dāng)年的或者是最近幾個(gè)星期的產(chǎn)
品;總而言之,別花冤枉錢,還影響產(chǎn)品的質(zhì)量。
同樣的產(chǎn)品,不同廠家的質(zhì)量也不一樣。我比較喜歡的是美國(guó)TI、摩托羅拉MC、
MAXIM、LINEAR的產(chǎn)品;假的也少;
例如,max7219芯片上有一下標(biāo)志：
MAXIM
MAX7219CNG
0323PY
MAXIM就是芯片的廠家;
MAX7219CNG是廠家的型號(hào),CNG跟封裝和7219這個(gè)系列產(chǎn)品的細(xì)微的差別有關(guān);
03是指2003年;23是指該年的第23周;一年是52周,所以這個(gè)數(shù)字不會(huì)超出52;
激光打標(biāo)是在芯片上形成一個(gè)暗色的與芯片表面有一個(gè)明顯對(duì)比的標(biāo)志;中關(guān)村的
大恒公司就有激光打標(biāo)機(jī)的業(yè)務(wù);但是未必是在芯片上打標(biāo);
有時(shí),激光打標(biāo)會(huì)產(chǎn)生類似暗黃色的標(biāo)志,這跟激光器功率和芯片封裝材料有關(guān)。
66821730(技術(shù)支持)
