电子产品离不开电源电路，元器材需求的电压/电流/纹波要求，板子上可能有多组不同的供电，选用什么样的改换方法需求考虑到多种因素。首先咱们看一下几种常用的外接供电方法：　　1.外接沟通电 ： 比方我国国标的220V AC，美国的110 AC，电子产品内部需求AC变DC的电路(一般是独立的改换电路板)变成产品中各个器材用的低压，当然也有外部的“变压器”将220V按照必定的变比变成低压的AC，比方9VAC，这种变压器跟2中的“适配器”很像，但内部只要变压器，没有整流、滤波、稳压的功能，这种设计主要是出于体系整体本钱的要求;　　2.外接DC适配器：常用的是-48V、24V、12V、9V、5V等，一般是经过一种被称作“适配器(Adaptor)”的黑黑(现在各种颜色的都有了)的家伙，将AC转变为DC。技术的进步可以经过开关稳压的方法将比较宽规模的输入沟通变成安稳的直流，开关改换也比较简略取得小的体积。比较常用的便是笔记本的电源改换器、手机充电器等，它们的输出都是低压直流。随着USB端口的无处不在，USB不再只是数据的传输，更多的是用其端口进行供电。现在家庭的插座上越来越多地将USB(5V直流)充电口作为了标配。　　3.电池供电： 各式各样的电池和多个电池的组合，大都体系需求对电池充电，随后让电池供电，或者充放电一同进行。　　今日咱们评论的是电路板上经过稳压电路为板上的各个器材发生需求的电压，主要的稳压改换方法有两种：　　◦线性稳压 - Linear Regulator　　◦开关稳压 - Switching Regulator 也叫SMPS(switching mode power supply)　　线性稳压器最经典的便是78xx系列，典型的封装为TO-220，只要三个腿，只需求外接俩电容：输入端电容和输出端电容，尽管数据手册中有推荐的电容值，比方Fairchild的LM78xx数据手册要求输入端0.33uF，输出端0.1uF，不过在实践的应用中电容值的巨细没啥关系，随意弄俩上去就行，稳压反馈环路是十分安稳的，输入输出的电容对其没有什么影响，输出的纹波也十分小。　　从原理上看，可以把线性稳压器看成是一个可变的串行电阻，经过改变其电阻值确保输出端的电压安稳。核心的器材三极管作业于线性模式。　　线性稳压器的作业原理　　惯例线性稳压器的构成　　线性稳压器的长处：　　•使用简略 - 一般来讲3个器材就能搞定;　　•廉价 - 有几十年历史的器材，价格十分十分廉价;　　•输出端比较干净 - 低噪声、低纹波、作业于十分宽频带，没有EMI的问题，在对噪声灵敏的模拟电路、通信电路供电体系中，一般会选用线性稳压器来确保好的功能;　　•响应快速　　当然线性稳压器的缺点也很明显：　　•输入电压和输出电压之间必需求确保必定的压差(惯例的稳压器一般在2V以上，LDO需求的比较低)才能正常稳压，要让7805作业，其输入端的电压至少要到达7V才行;　　•功率为输出电压/输入电压，当输入电压与输出电压的差越大，则功率越低，而丢失的功率都以热的方法经过稳压器自身消耗掉了。比方12V输入/5V输出的场景，功率只要5/12 ～ 41.6%，而58%的能量都被无谓的消耗掉，且发出的热量对板子上的其它器材的安稳作业带来要挟;　　•只能用于降压，无法用于升压和反压。　　LDO：　　LDO线性稳压器的构成　　LDO是线性稳压器的一种，只是输入端和输出端需求的压差较小，在小电流的状况下(比方150mA)压差可以到低到50mV。想象一下用LDO发生3.3V的直流电压，在电路150mA的状况下，其输入端只需求3.35V就可以正常作业，其功率可以高达98%，因而说线性稳压功率必定低这个结论是过错的，不能生搬硬套道听途说的结论。　　另一个理解上的误区便是觉得LDO会比惯例的线性稳压器的转化功率高，假如输入电压和输出电压都是相同的状况下，使用78xx的器材和使用LDO的器材，其功率没有实质的区别，反而因为LDO，流通到GND管脚的电流较大而功率略低一点。　　LDO十分适合电池供电的场景，因为在很小的压差下也可以正常作业，而惯例的线性稳压器适合于沟通供电的场景，可以经过改变变压器的变比得到78xx需求的输入电压的要求，且可以到达较高的功率要求，比方10A。　　开关稳压电源：　　开关稳压器主要由作业于开关状况的三极管(或MOS管)+储能的电感或电容构成：　　•作业于开关模式的三极管：On的时分对电感充电，充电满足的时分开关封闭，电感线圈将能量以电流的方法往负载供电，输出电容同电感一同确保电压的安稳。理论受骗三极管处于On的时分其没有压降，处于Off的时分没有电流经过，所以可以到达比较高的转化功率。但实践上其仍是有压降和电流经过的，而且还有其它器材上的损耗;　　•电感：电流流入的时分经过磁场存储能量，它不喜爱电流的改变，会尽力坚持电流为常数而到达滑润电流的作用;　　•电容：可以看作为电压滤波器，它不喜爱电压的改变，用其存储的能量来坚持电压为常数。　　开关稳压器的长处：　　•功率比较高，相比照惯例的线性稳压器，一般来讲其功率是比较高的，但也会有一些因为器材的非理想化带来一些损耗，结合上面LDO的例子，在一个实践的体系中开关稳压器功率是否必定高于LDO，需求根据实践的电压、电流状况来剖析，选用;　　•输入电压规模较宽 - 全球跑到任何当地都能用的笔记本电源适配器、刮胡刀、手机充电器等等都是用开关稳压的方法完成的，线性稳压器在这种需求下力不从心;　　•平等功率下，尤其是大功率，开关稳压器的体积可以做的较小，这得益于开关作业频率的提高，有的高达几MHz，器材体积可以变得很小。　　开关稳压器的缺点：　　•相对于三件套的线性稳压器，开关稳压器需求的元器材比较多，有的器材相对还比较大，比方线圈、电容;　　•高频的开关噪声比较大，元器材的布局比较要害，完成体系需求的低噪声是十分具有挑战的;　　•元器材的选用也十分要害，比方MOS管、储能电感、滑润电容等　　开关稳压器也有不同的类型，根据输入电压和输出电压的关系分：　　•Buck型 - 降压　　•Boost型 - 升压　　•Buck+Boost - 既可以升压也可以降压　　因为篇幅，在此不做详解，会在今后的文章中在做介绍。　　电源是十分根底的器材，因而现在行业里做通用器材的大公司如TI、ADI、Linear Tech(现已被ADI收买)、On Semi、Fairchild(被On收买)、iWatt(被Dialog Semi收买)、Power Integration、Maxim(美信)等等都有相应的产品，因为许多器材的功能相对于SoC来讲简略许多，国内的许多创业公司也风起云涌地来pin to pin兼容某些常用的器材，也便是从板子上拔下来TI或Linear的一颗器材，插上他们自己的器材，相同作业。　　但必定要注意的是，即便是pin to pin兼容，也要看其目标，国产的器材在功能方面仍是有必定的差异，比方十分常用的1117-3.3V，Linear的1117器材可以到达的功能，国产的器材就很难到达。　　另外必定要注意不要从淘宝上购买这些器材，很简略遇到冒牌的假货、旧货，某些功能不可的话，会让你折腾一周到一个月的时刻。　　这么多厂商的这么多器材挑起来会让人眼晕，在选型的时分假如逐个厂商的网站上进行比照挑选会消耗大量的时刻，不如到比较集中的当地，比方全球著名的元器材分销商Mouser的官网上根据类别和参数进行快速检索定位。不只可以大大节约选型的时刻，还可以确保你选中器材的货源 - 假如Mouser上都没有货的器材，很大的可能你在其它当地也很难买到。