一种基于LM1117系列芯片的电源电路[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号(10)授权公告号 CN 204205943 U (45)授权公告日(45)授权公告日 2015.03.11

(21)申请号 201420504878.4(22)申请日 2014.09.03

(73)专利权人徐云鹏

地址330096 江西省南昌市高新区创新一路

昌大瑞丰711室（A-12)(72)发明人徐云鹏(51)Int.Cl.

H02M 3/06(2006.01)H02M 1/14(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图1页

()实用新型名称

一种基于LM1117系列芯片的电源电路(57)摘要

本实用新型公开了一种基于LM1117系列芯片的电源电路，包括LM1117-3.3电源芯片、500毫安保险丝F500L250V、10u/10V胆电容、220uF/25V直插铝电解电容、100欧姆半导体电阻、1k欧姆半导体电阻等，所述的电源输入端接+5V工作电源，所述的电源输出端为数字随动系统提供+3.3V的稳定工作电压，所述的LM117芯片是三端可调输出的线性稳压器集成芯片，基于LM117的电源电路输出电压范围为1.2V至3.7V，负载电流最大为1.5A，该电源电路结构简单、成本低廉、抗干扰能力强，可靠完成电源电压从+5V到+3.3V的转换，有效避免电源污染造成的系统故障。

C N 2 0 4 2 0 5 9 4 3 U CN 204205943 U

权 利 要 求 书

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1.一种基于LM1117系列芯片的电源电路，其特征在于，包括电源芯片、滤波电容、隔直电容、稳定电阻、限流电阻、保险丝；所述的滤波电容包括第一、第二、第五滤波电容，所述的稳定电阻包括第一、第三稳定电阻，所述的隔直电容包括第三、第四隔直电容，所述的限流电阻包括第二、第四限流电阻；所述的电源芯片(L)的输入端(1)通过保险丝(F1)、第一稳定电阻(R1)与电源输入端(Vin)相连；第一滤波电容(C1)接在电源输入端(Vin)与地之间，第二滤波电容(C2)接在电源芯片(L)的输入端(1)与地之间；第二限流电阻(R2)与第三隔直电容(C3)串联，第二限流电阻(R2)的上端与电源芯片(L)的输入端(1)相连，第三隔直电容(C3)的下端与地相连；所述电源芯片(L)的接地端(0)通过第三稳定电阻(R3)接地，电源芯片(L)的输出端(2)与电源输出端(Vout)相连，电源芯片(L)的空载端(3)与输出端(2)相连；第四限流电阻(R4)与第四隔直电容(C4)串联，第四限流电阻(R4)的上端与电源芯片(L)的输出端(2)相连，第四隔直电容(C4)的下端与地相连；第五滤波电容(C5)接在电源芯片(L)的输出端(2)与地之间。

2.如权利要求1所述的一种基于LM1117系列芯片的电源电路，其特征在于，所述的电源输入端(Vin)接+5V电源；所述的电源芯片(L)型号为LM1117-3.3的线性稳压器；所述的第一、第二、第五滤波电容(C1、C2、C5)选用10μF/10V的钽电容；所述的第三、第四隔直电容(C3、C4)选用220μF/25V直插铝电解电容；所述的第一、第三稳定电阻(R1、R3)选用1kΩ半导体电阻；所述的第二、第四限流电阻(R2、R4)选用100Ω的半导体电阻；所述的保险丝(F1)选用500毫安保险丝F500L250V。

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说 明 书

一种基于LM1117系列芯片的电源电路

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技术领域

本发明属于电力电子应用技术领域，尤其涉及一种基于LM1117系列芯片的+3.3V电源电路。

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背景技术

数字随动系统指的是以计算机(包含微控制芯片)为核心控制器的随动系统。随

着计算机技术的迅猛发展，自动化技术的不断提高，对随动系统也提出了精度更高、响应更快的要求，此外，为了实现上级控制器对随动系统进行管理和控制，还要求能与上级控制器进行信息交换。这些功能用模拟电路实现既不经济，又较困难。随着微机系统及相关控制技术的发展，数字随动系统的控制精度、响应速度、环境适应能力都更加突出，且体积小，操作方便。同时，微控制芯片能够方便地构成各式的函数发生器，可以准确地模拟自动控制系统中各种非线性环节，控制系统的品质得到了很大提升。此外，在硬件结构无法改变的情况下，可以利用软件灵活可修改的特性实现不同的控制方案。综上可知，数字随动控制系统相对于模拟随动控制系统，在各项功能上有了明显改进，这也促使随动控制系统的各项技术指标有了很大的提高。所以，在保证可靠性的前提下，数字随动系统在很多场合逐步代替模拟随动系统，这是科技发展的必然趋势。所以对数字随动系统的研究是十分必要的。[0003] 电源是数字随动系统中不可缺少的重要组成部分，电源系统设计的好坏直接决定了系统设计的成败。同时，电源的污染往往会给系统带来各种各样的故障。因此设计抗干扰性强、可靠性高的供电电源对提高系统性能来说十分重要。系统一般需要7路电源：D5V(数字)、+3.3V、+7.5、-7.5V、+3.3V、AVCC5V(模拟)、-5V。系统普遍采用+5V直流电源或者USB线进行供电，通过降压或升压方式分别得到以上各种电压值。系统各路电压需要由总输入 电压经过各种升压、降压电路获得，常用的电源转换电路可分为LDO线性稳压器和DC/DC开关稳压器两种。

[0002]

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷和不足，本实用新型的目的在于，提供一种基于

LM1117系列芯片的+3.3V电源电路，本实用新型提出的电源电路结构简单、成本低廉、抗干扰能力强，可靠完成电源电压从+5V到+3.3V的转换，有效避免电源污染造成的系统故障。[0005] 为了实现上述任务，本实用新型采用如下的技术解决方案：[0006] 一种基于LM1117系列芯片的电源电路，其特征在于，包括电源芯片、滤波电容、隔直电容、稳定电阻、限流电阻、保险丝；所述的滤波电容包括第一、第二、第五滤波电容，所述的稳定电阻包括第一、第三稳定电阻，所述的隔直电容包括第三、第四隔直电容，所述的限流电阻包括第二、第四限流电阻；所述的电源芯片(L)的输入端(1)通过保险丝(F1)、第一稳定电阻(R1)与电源输入端(Vin)相连；第一滤波电容(C1)接在电源输入端(Vin)与地之间，第二滤波电容(C2)接在电源芯片(L)的输入端(1)与地之间；第二限流电阻(R2)与第三隔直电容(C3)串联，第二限流电阻(R2)的上端与电源芯片(L)的输入端(1)相连，第

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说 明 书

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三隔直电容(C3)的下端与地相连；所述电源芯片(L)的接地端(0)通过第三稳定电阻(R3)接地，电源芯片(L)的输出端(2)与电源输出端(Vout)相连，电源芯片(L)的空载端(3)与输出端(2)相连；第四限流电阻(R4)与第四隔直电容(C4)串联，第四限流电阻(R4)的上端与电源芯片(L)的输出端(2)相连，第四隔直电容(C4)的下端与地相连；第五滤波电容(C5)接在电源芯片(L)的输出端(2)与地之间。[0007] 该基于LM1117系列芯片的电源电路中，所述的电源输入端(Vin)接+5V电源；所述的电源芯片(L)型号为LM1117-3.3的线性稳压器；所述的第一、第二、第五滤波电容(C1、C2、C5)选用10μF/10V的钽电容；所述的第三、第四隔直电容(C3、C4)选用220μF/25V直插铝电解电容；所 述的第一、第三稳定电阻(R1、R3)选用1kΩ半导体电阻；所述的第二、第四限流电阻(R2、R4)选用100Ω的半导体电阻；所述的保险丝(F1)选用500毫安保险丝F500L250V。

[0008] 本发明的有益效果是：

[0009] 一种基于LM1117系列芯片的+3.3V电源电路，使用电源芯片、滤波电容、隔直电容、稳定电阻、限流电阻、保险丝等，采用LDO线性稳压电路将+5V总输入电源降为+3.3V，再将+3.3V通过LDO线性稳压电路降为1.2V，为FPGA及相关外设部分进行供电。[0010] LDO线性稳压器的输入输出电压差较低，并且具有低纹波和低输出噪声等特点。将LDO线性稳压器接入到开关型稳压器输出端，可以实现有源滤波且能大大提高输出电压的稳压精度，同时不影响电源系统的效率，还能起到抑制纹波电压，消除交流噪声的作用[24]。同时，LDO芯片面积较小,无需电感、大电容等元器件，外围电路也比较简单，有利于简化PCB面积、减少电磁辐射。其缺点在于转换效率低，带负载能力较弱，输入输出电压压差较大时发热严重。

[0011] +5V转1.2V电路所用LDO线性稳压器为LM1117-3.3，LM1117系列是非常常用的低压差线性稳压器，最大输出电流可达800mA，可以给FPGA提供稳定的工作电源。LM1117系列稳压器能够提供电流和热保护功能。电路包含1个齐纳调节的带隙参考电压，以确保输出电压的精度在±1％以内。芯片的输入、输出端都应该加入若干电容，以保证电路工作的稳定性和可靠性。与此同时，电容选型需要注意其耐压值，最好留出足够的余量。在此电压转换电路的输入和输出端，隔直电容采用了220μF/25V直插铝电解电容，用于隔离直流电压，耦合、滤除交流信号、旁路信号等，保证了输出电压的稳定性。滤波电容选用10μF/10V的钽电容，相比电解电容而言，钽电容具有更低的等效串联电阻、等效串联电感，能够获得更快的瞬态响应速度和更好的滤波效果。[0012] 该电源电路结构简单、成本低廉、抗干扰能力强，可靠完成电源电压从+5V到+3.3V的转换，有效避免电源污染造成的系统故障。附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的解释说明。[0014] 图1是该3.3V电源电路的结构图，其中电源芯片(L)为LM1117-3.3的线性稳压器；C1、C2、C5为第一、第二、第五滤波电容；C3、C4为第三、第四隔直电容；R1、R3为第一、第三稳定电阻；所述的R2、R4为第二、第四限流电阻；F1为保险丝。

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说 明 书

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具体实施方式

[0015] 图1是该3.3V电源电路的结构图，由电源芯片、滤波电容、隔直电容、稳定电阻、限流电阻、保险丝等组成；所述的电源芯片(L)的输入端(1)通过保险丝(F1)、第一稳定电阻(R1)与电源输入端(Vin)相连；第一滤波电容(C1)接在电源输入端(Vin)与地之间，第二滤波电容(C2)接在电源芯片(L)的输入端(1)与地之间；第二限流电阻(R2)与第三隔直电容(C3)串联，第二限流电阻(R2)的上端与电源芯片(L)的输入端(1)相连，第三隔直电容(C3)的下端与地相连；所述电源芯片(L)的接地端(0)通过第三稳定电阻(R3)接地，电源芯片(L)的输出端(2)与电源输出端(Vout)相连，电源芯片(L)的空载端(3)与输出端(2)相连；第四限流电阻(R4)与第四隔直电容(C4)串联，第四限流电阻(R4)的上端与电源芯片(L)的输出端(2)相连，第四隔直电容(C4)的下端与地相连；第五滤波电容(C5)接在电源芯片(L)的输出端(2)与地之间；所述的电源芯片(L)型号为LM1117-3.3的线性稳压器；所述的第一、第二、第五滤波电容(C1、C2、C5)选用10μF/10V的钽电容；所述的第三、第四隔直电容(C3、C4)选用220μF/25V直插铝电解电容；所述的第一、第三稳定电阻(R1、R3)选用1kΩ半导体电阻；所述的第二、第四限流电阻(R2、R4)选用100Ω的半导体电阻；所述的保险丝(F1)选用500毫安保险丝F500L250V。[0016] 本实用新型提出的电源电路结构简单、成本低廉、抗干扰能力强，可靠完成电源电压从+5V到+3.3V的转换，有效避免电源污染造成的系统故障。

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说 明 书 附 图

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图1

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