转载自FPGA技术联盟
现在随着电子技术的高速发展，电子系统的应用领域也变得越来越广泛，电子设备的种类也在逐渐的不断更新、不断增多，电子设备与人们日常的工作、生活的关系也是日益密切。任何的电子设备都离不开安全有效的电源，电源是一切电力电子设备的动力源，因此它被形象地称之为“电路的心脏”。现在的生活中，各种高科技产品对电源的技术性能指标的要求更是越来越高。电源电路设计的好坏，直接牵连产品性能的好坏。
电源电路的分类
我们电子产品的电源电路主要有线性电源（例：LM317）和高频开关电源（例：LM2596）。从理论上讲，线性电源是用户需要多少电流，输入端就要提供多少电流;开关电源是用户需要多少功率，输入端就提供多少功率。
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线性电源电路设计
线性源最好输出的是线性直流电,可以用在要求比较高的场合,但是它的压降不能太大，不然容易造成发热严重进而损坏芯片。
这里我们以LM317为例，LM317是应用最为广泛的线性电源集成电路之一，它不仅具有固定式三端稳压电路的最简单形式，又具备输出电压可调的特点。此外，还具有调压范围宽、稳压性能好、噪声低、纹波抑制比高等优点。
LM317输出电流为1.5A，输出电压可在1.25－37V之间连续调节，如图1 LM317构成的1.25～37V可调电源电路所示，其输出电压由两只外接电阻R1、 RP决定，输出端和调整端之间的电压差为1.25V，这个电压将产生几毫安的电流，经R1、RP到地，在RP1上分得的电压加到调整端，通过改变 RP就能改变输出电压。注意，为了得到稳定的输出电压，流经R1的电流小于3.5mA。LM317在不加散热器时最大功耗为2W，加上200×200 ×4mm3散热板时其最大功耗可达15W。VD6（IN4002）为保护二极管，防止稳压器输出端短路而损坏IC，VD5（IN4002）用于防止输入短路而损坏集成电路。
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图1 LM317构成的1.25～37V可调电源电路
注：安装时注意电容C2应靠近IC的输入端，C3应靠近IC的输出端，这样能更好地抑制纹波。其输出电压在1.25－37V之间连续可调，输出最大电流可达1.5A。为了保证LM317可靠工作。Rl的阻值一般取120Ω(或240Ω)。输出电压Vo表达式为：Vo=1.25×(1 R2/Rp)V。
开关电源电路
开关电源是由很高的开关速度的变压器和开关管,特点是重量小,容量大,输出质量高,相控电原用在要求不高,电流特大的场合，但是开关电源由于逆变电路中会产生高频电压，对周围设备有一定的干扰。需要良好的屏蔽及接地。
这里我们以LM2596为例，LM2596是应用最为广泛的开关电源集成电路之一，LM2596 系列稳压器是为降压开关稳压器提供所有有效功能的单片集成电路，能够驱动 3A 的负载，并且拥有出色的线路和负载调节性能。这些器件可提供 3.3V、5V、12V 固定输出电压和可调节输出电压版本。这类稳压器不仅需要很少的外部组件，而且简单易用，还具有内部频率补偿和固定频率振荡器。数家不同的生产商均提供可与 LM2596 搭配使用的标准电感器。此特性极大地简化了开关模式电源的设计。其他特性包括在额定输入电压和输出负载条件下，该器件具有 ±4% 的输出电压容差和 ±15% 的振荡器频率容差。还具有外部关断功能，待机电流典型值为 80µA。自保护特性包括两级频率降低输出开关的电流限制，以及在故障状况下提供全面保护的过热关断功能。典型电路如图2所示。
图2 LM2596典型电路
注：文章来源于 FPGA技术联盟，作者Charls；本文仅代表作者个人观点，与任职单位无关。