电路设计:石英钟表
0 2024-02-20
一节5号干电池供电的钟表,供电电压为1.5V,而5VUSB供电电压为5V。更改思路必须将5V转化为1.5V,直流5V电压转化为1.5V的方式多种多样。(1)使用1.5V的稳压管降压,钟表的电流很小,一般只有几十μA,最大的也在200μA以内,所以电路设计时,考虑空载时稳压管电流大于1mA即可,一般设计在(1~3)mA,电流太大内耗大。稳压管限流电阻计算:假设按空载1mA考虑,则R=(输入电压-稳压值)/电流,R=(5V-1.5V)/1mA=3.5K。所以限流电阻一般选择(1~3)k左右即可。▲1.5V稳压电路若找不到1.5V的稳压管,可用两个二极管代替,比如1N4007、1N4148等满足正向压降为0.7V左右的二极管。两个二极管串联后的正向电压约为1.4V,不过使用二极管代替的效果更差一些,因为负载电流过小,二极管的压降会随电流波动,可能会出现电压纹波大,导致钟表精度低。(2)使用AMS1117-1.5稳压芯片降压,或者使用可调三端稳压器LM117、LM317等进行降压,不过这些都属于线性电源芯片,效率太低,5V降至1.5V,70%的功率消耗于芯片自身上,输出效率只有30%。(3)下面介绍一款常用的TI降压型开关电源芯片,效率可高达将近90%。输入电压4.5~17V,输出0.8~6.5V,输出电流0.5A。输出电压公式:VOUT=(1+R1/R2)*0.8。▲TPS560200原理图要求输出1.5V,由公式反推1.5=(1+R1/R2)*0.8,得R1/R2=0.875。本人选择R1=7.2k,R2=8.2k,则VOUT=(1+7.2k/8.2k)*0.8≈1.5。为了防止突然停电导致钟表不工作,可以在电源端并联一个1000μF以上的大电容,当突然断电时,可以持续工作一点时间。


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