如何将电源适配器5v降为3v?

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根据提问者的要求,怎么将输出为5V的电源适配器改为3V输出?直流电源DCDC降压,可实现的方法很多,下面列举几种比较常用的例子供大家参考。

▲电源适配器内部

(1)串联2~3个整流二极管,整流二极管的压降0.7V左右,电流较大时可达1V左右,因此,根据负载情况串联2~3个整流二极管完全可以满足要求。这种方法比较简单,不需要过多的更改电路设计,只需串联2~3个整流二极管即可,可根据负载电流的要求寻找合适的整流二极管,比如1N4007最大工作电流为1A,1N5408最大工作电流为3A。但是这种方法输出电压稳定性不高,容易受到负载电流的影响,只能运用于负载对电源电压要求不高的场合。

▲整流二极管

(2)串联限流电阻,根据负载电流的情况串联合适的电阻,使电阻的压降为2V即可,R=2V/I,其中I为负载电流。此方法只能适用于负载电流小且较稳定,而且负载对电压稳定性要求不是很高的场合。若负载电流100mA,则串联20Ω的电阻即可,电阻的功率P=U^2/R=2*2/20=0.5(W);若负载电流1A,则串联2Ω的电阻即可,电阻的功率P=U^2/R=2*2/2=2(W)。特别注意:限流电阻阻值满足的同时,一定要考虑电阻的功率,否则容易忽略电阻的功率而导致电阻功率过大而过热烧毁。

(3)使用DCDC电源芯片降压,这类芯片比较多,有线性电源芯片LM317、AMS1117-ADJ等,这类芯片效率较低;也有开关电源芯片LM2596、LM2577、TPS5410、PL5900-ADJ等,这类芯片转换效率较高。

下面以PL5900为例,PL5900是高效同步整流DCDC降压芯片,该芯片的转换效率可达90%左右,输入电压范围2.5V~5.5V,输出电压值有固定:1.2V、1.5V、1.8V、3.3V和ADJ(可调)5种规格,最大输出电流700mA,SOT23-5封装(封装很小巧),其原理如下图所示。

▲PL5900原理图

其输出电压公式为:VOUT=0.6V*[1+(R1/R2)],要求输出为3V,将VOUT=3V代入公式可得0.6V*[1+(R1/R2)]=3,求得R1/R2=4,选择合适的R1、R2阻值即可,比如可选取R1=1.2KΩ,R2=300Ω或R1=12KΩ,R2=3KΩ等。

▲SOT23-5封装

(4)直接调整电源适配器内部电路,这一方法比较美观,但是实现难度较大,需要这方面的专业技术人员才有可能完成。需要了解适配器的内部原理才行,若适配器是由7805稳压输出的简易电源,可将7805更换为LM317,适当调整一下电路使输出为3V即可;若为下图所示的反馈稳压开关电源电路,可更换光耦旁边的稳压二极管即可,现为4.1V的稳压管,更换为2V左右的稳压管即可实现3V电压输出,非常方便。更换完成后需经过实验测试合格才能正常使用(必须带载测试)。

▲电源适配器原理

总结:DCDC电源变换的方式有很多种,本人提供了以上几种比较常用的方法,供大家参考。若是非专业人士或对适配器内部电路经验不足者最好不要尝试更改适配器内部电路,适配器内部前端有高压部分,对于非专业人士来说相当危险。若是有一定专业知识的电子爱好者,不妨可以试一试,但是要注意安全,最好在具有短路跳闸等保护电路中进行,发生意外时能够断电保护。

以上是本人的回答,答题不易,如果觉得还可以别忘了点个赞哦!若还有什么不明白的地方请评论区下方留言,若想了解更多相关知识,请关注本头条号,会持续更新内容,谢谢支持!

技术闲聊


想将电源适配器输出的5V电压降为3V,方法很简单,可以采用现在常用的低压差稳压集成电路LM1117来实现。

▲ 上图为LM1117 5V转3V稳压电路图。

LM1117是美国国家半导体公司生产的一款低压差三端稳压集成电路,其最高输入电压为15V,输出电压分为固定版和可调版。固定版的可以输出1.2V、1.5V、1.8V、2.5V、3.3V和5.0V这几种电压。可调版的输出电压可在1.25~13.8V之间调整。该IC的最大输出电流为800mA。在输出电流为800mA时,其最大压差为1.2V。图中,输出电压的计算公式为:Vout=1.25(1+R2/R1)。由于LM1117的Adj端的电流Iadj仅50μA,故IadjR2可以忽略不计。可见,只要改变R2阻值即可获得3V的输出电压。



▲ TO-220封装的LM1117adj的外形。

▲ TO-263封装的LM1117的外形。

LM1117的最大压差为1.2V,也就是说,只要输入电压高于输出电压1.2V,该稳压IC即可输出3V的稳定电压。本电路若采用LM317,将无法输出3V的稳定电压。因为LM317正常工作时,最小压差也得3V,若小于此值,LM317内部电路将无法正常工作,输出电压也会不稳定,会随输入电压变化而变化。

顺便说一下,若采用串联二极管的方法来获得3V的稳定电压,是不可能的。因为二极管是一个非线性元件,其正向压降会随流过该二极管的正向电流的变化而变化,这样负载电流变化时,输出电压也会变化,所以这种方法无法保证输出电压是稳定的3V电压。


▲ AMS1117降压电源模块。

现在市场上还有一种采用AMS1117(其应用电路及参数与LM1117基本一样)构成的成品降压电源模块,这种模块输出电压大都为固定的,最常用的就是3.3V和5.0V的,输出3V电压的不常见。


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将5V转化为3V需要用到降压IC,最常用的IC是AMS1117系列,该系列有固定输出版本和可调输出版本,固定输出版本有2.5V、3.3V、5V等,而要输出3V的话需要用到ADJ版本,通过两个外接电阻来调节。AMS1117-ADJ的电路原理图如下图所示。

该芯片输出电压纹波低、波形平滑,在单片机电路中应用广泛,只需要使用几个滤波电容即可,外围电路简单,占用空间较小。最大输入电压为15V,输出电流最大可到1A,内置1.25V的参考电压,通过两个外接电阻即可调节输出。输出电压计算公式为:

Vo=1.25×(1+R205/R204),输出为5V的话,只需要R205/R204的比值为1.4即可,所以可以选择470R和330R的电阻作为输出电压调节电阻。

其常用封装有SOT223、SOT89以及TO220等,如上图所示。

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