作为电子技术的普通爱好者,一直对电源电路设计充满好奇,这次借着活动,尝试从简单开始摸索,跟大家分享下我的“折腾”过程,说不定能给同样刚入门的朋友点参考~
一、需求与材料准备
我想做个给小型电子设备(比如低功耗传感器模块)供电的简易直流电源,输出5V、1A左右就行。在DigiKey上选了这些基础元件:
• 电源芯片:挑了常用的LM7805,线性稳压器,对于小电流需求,简单易上手,关键是DigiKey上资料全, datasheet 一看就明白引脚功能 。
• 电容:输入输出端的滤波电容,选了普通的电解电容和瓷片电容搭配,按芯片推荐参数,从DigiKey搜“electrolytic capacitor”“ceramic capacitor”,选了合适耐压值和容量的,像输入侧电解电容10μF/25V ,输出侧瓷片电容0.1μF 。
• 其他:还买了散热片(给LM7805用,怕发热)、电路板(洞洞板,新手好操作)、导线之类的辅助材料,DigiKey一站式能凑齐这些小物件,省得到处找。
二、设计与制作过程
(一)电路设计思路
原理其实不复杂,交流电源经过整流滤波(这次我直接用直流电源适配器当输入,简化步骤,后续再补全整流部分 ),输入到LM7805,它把高于5V的电压稳压到5V输出,电容用来滤除电压波动,让输出更平稳。我在纸上画了简单原理图,把LM7805的输入脚(Vin)、接地脚(GND)、输出脚(Vout)对应接上电容和输入输出线,虽然简单,但也算完整的小电源电路啦。
(二)实际焊接组装
1. 电路板准备:洞洞板切割成合适大小,用记号笔简单规划元件位置,尽量让走线短、整齐,新手嘛,外观先不追求多好看,功能优先。
2. 元件焊接:先焊LM7805,把芯片引脚对准洞洞板插孔,用电烙铁固定,注意温度别太高,时间别太长,怕损坏芯片。接着焊电容,电解电容要注意正负极(长脚正极),瓷片电容没极性随便焊。然后把散热片用导热硅脂(我买的小包装,DigiKey也有卖 )贴在LM7805上,固定好,防止发热影响性能。最后把输入输出导线焊好,输入接直流适配器的正负极,输出留好接头给后续设备用。
(三)测试环节
接上12V直流输入(从旧路由器适配器改的,电压合适 ),用万用表测输出端,嘿,真的有5V左右电压!不过一开始输出有点小波动,我猜是电容选得不够或者布局有问题?后来把输出瓷片电容换了个位置,离LM7805输出脚更近点,再测,波动变小了,基本稳定在5V,带个小负载(接了个LED小灯串),电流大概0.5A,也能正常工作,虽然离1A满载还有距离,但作为初次尝试,超有成就感!
三、经验与小插曲
(一)收获的经验
• 选元件别偷懒,DigiKey的datasheet一定要看,像LM7805的输入输出电容参数、耐压要求,都写得明明白白,照着选准没错,能少走弯路。
• 焊接时温度和时间控制很重要,第一次焊LM7805,焊锡没化好,引脚和电路板接触不良,重新加热补焊才解决,手抖星人得多练 。
• 测试环节不能省,哪怕看着电路简单,实际接上电可能有各种小问题,万用表、示波器(这次没用到,下次复杂点试试 )这些工具得备着,发现问题才能调整。
(二)遇到的小插曲
买元件时,一开始没注意电容的封装尺寸,选了个太大的电解电容,洞洞板上差点放不下,又回DigiKey重新搜“low profile electrolytic capacitor”,换了个薄点的,才顺利装上,看来选元件细节得留意,不光看参数,物理尺寸也得匹配自己的电路板呀。
作为普通爱好者,这次从选料到制作,借着DigiKey的元件和资料,完成了第一个小电源设计,过程有坎坷但超有乐趣,也发现电子技术里藏着好多可以深挖的知识,后续打算把整流部分加上,做个完整的AC - DC小电源,继续在DigiKey探索更多元件玩法,跟大家交流进步~