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usb電源電路結構示意圖

圖文 更新时间:2024-09-09 15:18:47

usb電源電路結構示意圖?開篇緒論用元器件搭建一個小功率的電源模塊,可以直接插在電腦的USB接口不僅能實現降壓,同時也可以升壓,得到我們想要的常用電壓源,甚至能實現正負電壓源,按照這個思路從原理圖開始做起歡迎大家一起來讨論,如果能給大家帶來樂趣的同時,也讓大家從中收獲更多的知識,未來還會分享我做過的各種DIY小玩意兒,下面我們就來聊聊關于usb電源電路結構示意圖?接下來我們就一起去了解一下吧!

usb電源電路結構示意圖(USB多路輸出電源---原理圖設計1)1

usb電源電路結構示意圖

開篇緒論

用元器件搭建一個小功率的電源模塊,可以直接插在電腦的USB接口。不僅能實現降壓,同時也可以升壓,得到我們想要的常用電壓源,甚至能實現正負電壓源,按照這個思路從原理圖開始做起。歡迎大家一起來讨論,如果能給大家帶來樂趣的同時,也讓大家從中收獲更多的知識,未來還會分享我做過的各種DIY小玩意兒。

本貼用來彙總大家DIY問題中所遇到的所有技術問題,也包括元器件的購買問題。大家可以把遇到的問題在此帖子下羅列,我每天review大家的問題,并進行回複,也方便給大家問題備份與回顧。

DIY主題

DIY活動:從零開始一起制作USB多路輸出電源。

下面就來給大家一步一步展示怎麼從無到有設計 焊接 制作的。

一般我們用的電腦,它的USB輸出是5V左右,不同的電腦,輸出電流也會有所不同(台式機、标壓版筆記本、低功耗版筆記本)。在開篇前要說明一下,一般的電腦USB供電輸出電流0.5A,這個具體要看電腦的配置。我們這個項目,要求單個電源的最大帶載能力為0.5A。

第一步:原理圖設計

首先第一步,要進行原理圖的設計了。

做幾個比較常用的直流電壓。先将USB_5V用Boost電路升壓到12V,然後再分别降到5V和3.3V。我們這個闆子還做了2個負壓電源,用USB_5V降壓至-12V,再用-12V升壓到-5V。

5V_USB --> 12V, 0.5A


如上圖所示,BOOST芯片我們選用的是一顆國産MT3540型号的芯片,廠家也給出了這款芯片的推薦電路,這款芯片的頻率f=1.2MHz。首先要經過BOOST電路進行升壓,将5V轉成12V。

計算分壓電阻

需要有幾個元器件的參數需要進一步确認。由于輸出電壓Vout是12V,FB電壓反饋腳的電阻值需要根據輸出電壓來進行匹配。通過查看數據手冊,我們知道Vfb=1.2V。

根據電阻分壓公式,另外,還要考慮回路的阻抗,我們可以計算出R1 R2的阻值。


Boost伏秒平衡推導

根據Boost電路的拓撲結構,來分析一下電感是如何工作的,如下圖所示:

上圖是Boost電路的拓撲結構,Boost之所以能夠升壓,是利用電感的充放電來實現的。如上圖所示,當開關閉合on時,此時Vin給電感充電;當開關斷開off時,此時電感放電,而且是騎在Vin之上的,相當于電源把電感給擡高了。

我們知道,之所以輸出電壓Vo能達到平衡,是因為電感的充電電流=放電電流。那麼,我們知道電感的電流與感量的關系:

電感充電時,Δt為ton;電感放電時,Δt為toff。

同樣的,我們再來分别分析ton和toff期間,電感兩端的電壓。

可以從上面這幅圖中看出來,

計算電感量

我們剛剛分析了Boost電路占空比,那麼電感的平均電流IL是多少呢?電感量應該如何取呢?

根據能量守恒,我們可以知道:

又由于電感平均電流為電流三角形面積的平均值,所以,

上面計算的電感量是在0.5A時,工作在BCM模式狀态下,如果我們想讓Boost電路的工作模式連續深度更深的話,需要再乘以一個0.2系數,表示負載進入100mA(0.5A*0.2)時,進入了BCM模式。

這裡我們可以選擇一個4.7µH 1A的标稱電感。

最終确定後的Boost電路原理圖

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