LM317,LM337正负电源 原理图PCB设计经验分享

2019年5月15日 0 条评论 12.25k 次阅读 18 人点赞

【前言】

    Hello~ 各位靓仔周三好,一晃又到周三了,周四周五一过就又要放假啦~  今天钛叔给大家讲讲什么呢…… 掐指一算,那就讲讲电源吧。之前钛叔讲过一个Buck(降压型)电路——LM5017。在那篇博客里边,钛哥就说过,一个系统必不可少的就是电源,电源系统质量的好坏会决定整个系统的好坏,它就像一个心脏,给各个部件供给能量,一但心脏萎掉,其他各部件都会相应受影响。 之前讲的是开关电源,今天钛叔讲讲线性电源。

    线性电源相比较于开关电源有哪些特点呢? 第一,纹波小,这个是由本身的工作原理所决定,线性电源不需要像开关电源电容的充放电,所以纹波相对较小;第二,也是由于该因素导致线性电源的效率比开关电源低,所以好坏是相对的,纹波小的代价就是效率不高,一般常用的线性电源电流也就支持一两安培;第三个特点就是设计简单,相对比开关电源,不需要考虑环路补偿以及计算电感值等参数,线性电源外围一般加几个电阻电容就可以搞定。

    钛叔今天讲的型号是LM317和LM337,分别是正负线性电源,这两个芯片目前生产的厂家比较多,例如ON(安森美)、TI(德州仪器)以及国产的一些厂商,功能都一样,性能差别不大。现在市场上该芯片封装有SOT-223 、TO-252 、TO-220 、TO-263 、SOIC-8 、TO-92 等多种类型,不同封装除了管脚有些许差异之外,就是最大负载电流有些差别,大家可参考数据手册然后根据自己的需求选择相应的封装。

【硬件电路设计】

    下面钛叔将具体讲讲有关两个芯片的设计注意事项,钛叔的原理图和PCB示图如下,原理图上注明相关的设计说明,方便自己和别人读图,PCB采用的是3D封装,方便结合结构设计。大家可以参考参考

 

下面钛叔将讲讲两部分电路图中一些设计细节以及容易犯错的地方,希望对大家的设计有所帮助哈~

1、关于输入电容。如果大家设计的电容有正负方向(比如电解电容或者钽电容),LM337负电源一定要注意电容的方向,和LM317方向是相反的,一定要注意哈,如果焊接反了,会砰的一声给你惊喜,钛叔以前被炸喷过一脸……

 

2、关于保护二极管。如果大家设计过类似的电源,一定会注意到输入和输出有一个二极管(如下图,LM317和LM337的输入和输出也设计上了该二极管),那么该二极管到底有啥作用呢?是不是可以不加呢? 钛叔这里给大家讲讲,该二极管的主要作用是:断电之后,输入输出的电容释放电压会有个时间过程,如果在这个过程中,输出电压高于了输入电压一定值,那么此时很有可能会把芯片烧掉。我们可以看看内部图,下面是LM317的简易内部框图,我们可以看到内部输入输出端是三极管的集电极和发射极,根据三极管的特性,如果发射极的电压高于集电极超过一定值(该值一般很小),三极管很容易被击穿损坏! LM337该部分也一样。所以,如果加了这个二极管,一但存在输出电压高于输入电压时候,电流会从上面二极管形成环路给泄放掉,从而有效保护了芯片!所以钛叔建议大家一定加上这个二极管。另外,大家注意LM317和LM337的输入输出管脚顺序是相反的哦 ,LM317输入为3脚,输出为2脚,LM337恰好相反(钛叔使用的是TO-263封装),所以设计的时候要多加小心。

 

3、关于接口。钛叔这里输入和输出设计的接口均是兼容插座和排针的,这里大家可以参考一下哈,主要是方便调试和后期使用等不同场合,接口数量也是设计比较充足。

 

4、关于可调电压。钛叔这里使用的是一个精密电阻来实现可调电压的滑变,具体的滑变的取值大家可根据自己的需求选择,固定电阻的阻值大家可以取几百Ω,输出电压的计算公式如下,当滑变为0的时候,输出最小值为基准电压1.25V。

 

5、关于电源输入。钛叔这里设计了一个防反接二极管,选择该二极管的时候,要注意电流参数,SS56支持5A的电流,SS34支持3A电流,钛叔这里设计的是SS56。另外加了一个自锁开关来控制闭合,大家在选择该自锁开关的时候一定要留意电流大小,这种开关都有一个最大额定电流,一但超过该值就很有可能会搞坏器件!

 

6、关于PCB设计。线性电流的PCB设计相对比较简单,大家可以参考一下钛哥的布局布线,电流走向要朝一个方向,避免有回环的情况,线宽记得设计足够(一般经验值是1mm的线宽过1A的电流,以此类推

 

以下是钛叔设计的源文件,仅供参考:

链接:https://pan.baidu.com/s/1S1P0iknoLtJaSB61KBB_ZA
提取码:2xcg 

 

 

极寒钛

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