用LM1117芯片把12伏電壓降到3.3伏可以嗎,用什麼元件?

緣聚今生之


LM1117是一款常用的低壓差穩壓IC,其輸出電壓分為固定版和可調版兩種,選用固定版的LM1117-3.3或可調版的LM1117adj皆可輸出3.3V的電壓,不過後者需要外接兩個電阻,電路略顯複雜,不如選用LM1117-3.3方便。下圖所示電路即為LM1117-3.3構成的3.3V穩壓電路。



上圖中的LM1117-3.3輸出電壓為固定的3.3V,最大輸出電流為800mA,該電路的最高輸入電壓為15V。電容C7~C10為該IC輸入端及輸出端的濾波電容。

由於該器件為低壓差穩壓IC,其輸入電壓只要≥4.5V,便可以正常工作,一般用於電池供電的電路中來產生3.3V的電壓。若用來將12V電壓轉為3.3V,由於工作壓差較大(壓差為12V-3.3V),此時該IC的負載電流不宜過大,否則IC發熱較嚴重。若用來給STM8L051這類3.3V的低功耗單片機供電,採用該電路是可以的。


LM1117-3.3有多種封裝,若電路的負載電流
較大,該IC最好選用上圖所示的TO-220封裝的,這樣可以通過外接散熱片來散熱。
由於LM1117-3.3的最大輸出電流只有800mA,若負載電流大於此值,可以選用上圖所示的XL2576-3.3來構成3.3V的穩壓電路,其最大輸出電流可達3A,並且該IC為DC-DC穩壓IC,在大電流下,其發熱量顯著小於上述的LM1117-3.3V。


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LM1117就是用來降壓的,其最高輸入電壓為20V,提問中講的12v電壓正好在其範圍內,所以用它把12v電壓降到3.3ⅴ是沒有問題的。


LM1117有多種輸出電壓規格。其中固定3.3v的降壓電路使用非常簡單,只需配4個小電容
既可正常工作,很像我們過去常說的“傻瓜”類電路。但LM1117屬於低壓差線性降壓電路,其效率和壓差有關,壓差過大會導致效率低下。這種線性降壓ⅠC如畫成等效電路,就相當於一個分壓電阻,根據負載電流的變化自動調整阻值用以維持輸出電壓不變。

既然相當於電阻,那麼該電路的功能從本質上說並非是電壓轉換,而是把高於3.3V部分的電能消耗掉。就好像家裡只有一個人但是做了四個人的飯,為防止把自己撐死,這就要再找三個人把多做的飯幫忙吃掉,這種電路就是那個 “幫忙吃飯” 的。

所以要提高效率就要減小壓差,這也是此電路冠名“低壓差”的主要原因。因為輸出電壓和輸入電壓之比就等於該電路的效率,此時的效率就等於3.3/12=27.5%.

雖然效率低,但在小電流情況下是可以接受的,比如0.1A的輸出,lC上的功耗為0.87W,若採用體積較大的T0-220封裝,可勉強不裝散熱片使用。如接近1A就一定要加裝散熱片了。因此在高壓差大電流的場合不宜採用這種電路,而要改用高效率的DC-DC轉換電路。

儘管線性降壓電路是 “幫忙吃飯” 的,但它有很多獨到的優勢,比如外圍電路簡單、輸出電流乾淨、無干擾,小電流工作時僅佔用一粒米大小的空就可完成降壓任務。這是必須依賴笨重電感才能工作的DC-DC轉換電路無法比擬的。以上是我的回答。


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LM1117和AMS1117系列是最常用的降壓解決方案,所需要的外設元器件少、輸出紋波低,所以在單片機電路中非常常用。LM1117的最大輸入電壓可以達到18V,所以是可以使用LM1117將12V轉換為3.3V的。下面介紹實現電路和注意事項。

LM1117具有可調輸出版本和固定輸出版本,固定輸出版本的電路原理圖如下圖所示。

從上圖可以看出,LM1117-3.3V的外設電路非常簡單,輸入端和輸出端只需要外接一個濾波電容就可以了。而且輸出紋波較小,輸出電流最大可到1A,完全滿足單片機的應用。使用可調版本設計電路時,需要用到兩個外接電阻來調節輸出電壓。

上圖中的電阻R1和R2就是用來調節輸出電壓的,計算公式為Vout=1.25×(1+R2/R1),輸出為3.3V的話,只需要讓R2/R1的比值為1.64即可。

但是,必須要注意的時,12V到3.3V壓差太大了,使得轉化效率極低,如果負載電流比較大的話,不建議使用LM1117系列,而使用DC/DC降壓芯片如LM2596等。

以上就是這個問題的回答,感謝留言、評論、轉發。更多電子設計、硬件設計、單片機等內容請關注本頭條號:玩轉嵌入式。感謝大家。


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LM1117芯片介紹與用途

LM1117是一種低壓差電壓調節器,主要用在電池充電器和電池供電裝置中,在高質量的線性調壓器以及開關DC/DC轉換器中的主調壓器中都能見到它的身影,其封裝形式有以下兩種,其ADJ引腳是電壓調節引腳、OUTPUT電壓輸出腳、INPUT電壓輸入腳三個引腳,有引腳定義我們可以知道,這款芯片是一種通過改變ADJ引腳的分壓電阻來調節輸出電壓的大小,這是一款可調節電壓輸出的芯片。

它通過外部電阻可以使輸出電壓範圍從1.25V到13.8V。由於這款芯片是低壓差電壓芯片,其壓差在1.2伏就有輸出,所以通過LM1117芯片與外圍電阻的配合可以把12V降到3.3V使用, 下面的圖2就是通過電阻實現所達到的電壓輸出值的一種連接方式,可以輸出的電壓等級有1.5V、1.8V、2.5V、2.85V、3.3V等。

圖2是可調輸出電壓方式


還有一種LM1117芯片就是固定電壓輸出方式的,也可以輸出3.3V的電壓。像上圖1連接那樣的方式。總之這兩種芯片都可以把12V降到3.3V 的輸出要求,因為這款芯片的輸入電壓比較寬可以從3V到18V。

另外還有一種輸出3.3V的穩壓器芯片ASM1117,通常在電腦主板的南橋開機電路中,將電源的5V待機電壓轉換為3.3V的電壓,主要為南橋、COM電路、開機鍵提供3.3V的電壓。如果所帶負載不是很高的情況,我們完全可以用這款芯片來作為3.3V電壓作為輸出。

以上是我對這個問題的回答,歡迎大家參與討論,並關注電子及工控技術。


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我的觀點是:理論上可行,實際操作中不推薦。不是不能用,而是不適合。原由如下:

一、為什麼理論上可行

最大輸入電壓:芯片數據手冊是18V,而要求是12V,完全滿足需要。

電壓差:輸入電壓要大於輸出電壓至少1.4V,這點也可行。因為12-3.3=8.7V。

所以只要電流不大,是能夠使用的。

二、超過多少電流之後就不推薦

從熱量方面來講:最大結溫度為150度,保守120度算,外殼溫度按60度算(外殼到空氣的散熱另外考慮),那麼整個殼體承受的溫度是60度。熱阻TJC是15度/W。所以最大消耗功率是60/15=4W。

壓差8.7V,功率最大為4W,可以算出最大電流為:4/8.7=459mA。保守最大400mA。所以超過400mA,三端穩壓就可能會燒燬。

如果沒有外殼散熱,那麼120-30(環境溫度)/117=0.76W。電流為0.76/8.7=88mA。所以超過88mA,三端穩壓就可能會燒燬。

從效率來說:無論電流多少,效率都為3.3/12=27.5%,效率極其低。從效率來說無論如何也不推薦。

三、推薦DCDC開關電源芯片方案

推薦的芯片有MP2451,mc34063。MP2451成本高,頻率高,對佈線有要求,老司機推薦使用。MC34063是低頻率管,電感元件體積大,推薦新手學習。


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