低成本调压电路

低成本的调压可使用一个三极管加一个可调电阻实现。

三极管的基极和发射极有一个二极管压降,通过调节基极电压来动态调节三极管电阻达到稳压。

对于需要精确稳压基极可使用稳压二极管实现。

该电路常见于低成本的玩具、家电产品

 

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### 低成本电源电路 PCB 设计方法与优化方案 在设计低成本电源电路的 PCB 时,首先需要关注电路的基本功能与性能需求。电源电路通常包括输入滤波、整流、功率转换、输出滤波、反馈控制等部分。为了实现低成本目标,需在满足功能的前提下,合理选择元器件、优化布局与布线,并减少冗余设计。 #### 1. 元器件选型策略 选择合适的元器件是降低成本的关键。例如,采用集成化程度高的电源管理芯片(PMIC)可以减少外围元件数量,从而降低整体成本。此外,优先选用标准封装的电感、电容等被动元件,以利用其批量采购的价格优势。在满足性能要求的前提下,可适当放宽元器件的参数容差[^2]。 #### 2. PCB 布局优化 合理的 PCB 布局有助于减少布线长度、降低寄生电感和电阻,从而提高电源效率。对于高频开关电源,需特别注意功率回路的布局,尽量缩短高频电流路径,以减少电磁干扰(EMI)[^1]。同时,控制回路应远离功率回路,避免噪声耦合。 #### 3. 层叠与布线设计 在多层 PCB 设计中,应合理分配电源层与地层,确保良好的电流回路路径。对于双面板,建议采用大面积铺地技术,以降低地阻抗并提高散热性能。布线时应避免直角走线,采用 45° 折线或圆弧走线,以减少高频信号的反射与辐射[^1]。 #### 4. 散热管理 低成本设计中,热管理不可忽视。通过合理布局发热元件、增加铜箔面积、使用散热过孔等方式,可以有效提升散热性能。在高电流路径上,应加宽走线宽度,以降低温升。对于功率 MOSFET 或稳压器等发热元件,可考虑使用散热焊盘或散热片[^2]。 #### 5. 信号完整性与电源完整性 在低成本设计中,仍需关注电源完整性(PI)和信号完整性(SI)。通过合理设置去耦电容、优化电源路径、控制阻抗匹配,可以有效减少电源噪声和瞬态响应问题。对于关键信号线,如反馈信号线,应尽量短且远离高频开关节点。 #### 6. 二总线与低成本通讯整合 若电源电路需集成通讯功能,可考虑采用二总线直流载波技术。该技术将电源与通讯信号合并于两根线上,无需极性区分,大幅降低布线与维护成本。在 PCB 设计中,应特别注意载波信号的滤波与隔离设计,以确保通讯稳定性[^3]。 #### 7. 设计验证与测试 在设计完成后,应通过仿真工具对电源电路进行热分析、EMC 分析与瞬态响应测试。低成本设计并不意味着牺牲可靠性,通过适当的仿真与测试,可以提前发现潜在问题,避免因返工而增加成本。 ### 示例:低成本 DC-DC 降压电路 PCB 设计要点 ```c // 示例:低成本 DC-DC 降压电路关键参数计算 // 输入电压:12V,输出电压:5V,输出电流:1A // 开关频率:150kHz,电感值计算公式:L = (Vout * (Vin - Vout)) / (Vin * fsw * Iripple) float Vin = 12.0; float Vout = 5.0; float Iripple = 0.2; // 电感纹波电流 float fsw = 150000.0; float L = (Vout * (Vin - Vout)) / (Vin * fsw * Iripple); // 计算电感值 ```
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