关于单片机系统的电源自制解决方案

2015-01-03

电子测试 2015年19期

关键词：稳压电源稳压器电容

（茂名技师学校，525000）

关于单片机系统的电源自制解决方案

肖马兰

（茂名技师学校，525000）

本文阐述了单片机系统的电源自制解决方案，以供同仁参考借鉴。

单片机；电源；自制方案

1 自制简易稳压电源

1.1 工作原理

如图1所示是一个简易稳压电源的系统方框图，图2是电路原理图，是在动手自制时可参考的。

图1

图2

如图2所示电路为输出电压+5V的稳压电源。它由电源变压器T，桥式整流电路D1～D4，滤波电容C1，防止自激电容C2、C3和一只固定式三端稳压器(7805)极为简捷方便地搭成的。

220V交流市电通过电源变压器变换成交流低压，再经过桥式整流电路D1～D4和滤波电容C1的整流和滤波，在固定式三端稳压器LM7805的Vin和GND两端形成一个并不十分稳定的直流电压(该电压常常会因为市电电压的波动或负载的变化等原因而发生变化)。此直流电压经过LM7805的稳压和C1的滤波便在稳压电源的输出端产生了精度高、稳定度好的直流输出电压。本稳压电源可作为TTL电路或单片机电路的电源。三端稳压器是一种标准化、系列化的通用线性稳压电源集成电路，以其体积小、成本低、性能好、工作可靠性高、使用简捷方便等特点，成为目前稳压电源中应用最为广泛的一种单片式集成稳压器件。

1.2 制作要点

（1）区分好变压器的初级和次级。

一般电源变压器在初级上都会标注有类似“220V”的字样，如果没有，可用万用表的电感档测量，电感大的为初级，电感小的为次级；同时也可目测，一般变压器的初级引线为红色且较粗。

（2）三端稳压管的管脚判别

7805的正面对着我们自己，左边第一引脚是输入端，中间第二引脚是接地端，右边第三引脚是输出端。

三端稳压器是一种集成电路元件，内部由一些三极管和电阻等构成，在分析电路时可简单的认为这是一个能自动调节电阻的元件，当负载电流大时三端稳压器内的电阻自动变小，而当负载电流变小时三端稳压器内的电阻又会自动变大，这样就能保持稳压器的输出电压保持基本不变。因为我们要输出5V的电压，所以选用7805，7805前面的字母可能会因生产厂家不同而不同。LM7805最大可以输出1A的电流，内部有限流式短路保护，短时间内，例如几秒钟的时间，输出端对地（2脚）短路并不会使7805烧坏，当然如果时间很长就不好说了，这跟散热条件有很大的关系。三端稳压器后面接一个105的电容，这个电容有滤波和阻尼作用。最后在C2两端接一个输出电源的插针，可用于与其它用电器连接,比如MP3等。虽然7805最大电流是一安培，但实际使用一般不要超过500mA,否则会发热很大，容易烧坏。一般负载电有200mA以上时需要散热片。

（3）整流桥的安装

先在器件的外壳上找到“+”、“—”的标志，正极与7085的1脚连接，负极与公共端连接。整流桥上的“～”标志表示对应的引脚是交流输入端，可以分别接到变压器的输出端，无正负之分。

（4）尽量降低电源电压

在本地电网电压最低时，能保证7805上有2伏直流电压就可以了。目的是为了降低功耗并有利于散热。如果电网电压波动很小，串联式稳压电源电网电压波动的部分完全由调整原件消耗掉了。电网波动越大，输入电压就得取得越高，功耗越大。

2 改造计算机的USB口

计算机RS－232串行口是一种很常用的通信接口，本文向大家介绍从PC机RS-232串口获取电源的简单方法。图3所示是一种最简单的正、负电源获取方法。电路非常简单，成本也很低，仅需要4只二极管和2只电容即可完成整个电源功能。该电路的缺点是电流有限、电压不稳定。为此，如果我们需要更稳定可靠的电源供电模块，还可以对图3的电路做进一步的改进，以获得更好的正、负电源获取电路。

在PC机通电启动初始化串行口前，RS-232接口中RXD、RTS、DTR信号线电压约为-5V，经由图中二极管向六反相器UA～UF供电，反相器UA～UC和电阻R2、R3、电容C3组成振荡器，经UD～UF驱动输出方波。通过电容C4耦合和二极管整流至R1、C1、T1、DW、C2组成的电压调整电路产生供给系统的Vcc电压。初始化串行口后，RS-232接口中DTR、RTS信号线电压转换为约+5V，也经电压调整电路产生Vcc电压，为单片机电路提供稳定可靠的电源。