[任务] 开关电源兴趣小组：第01次任务

        开关电源学习小组第一期阅读任务：

        第一次活动，请各位阅读《开关电源设计(第3版)》第1章第1、2节，“引言，线性调整器——耗能型调整器”。这部分内容不多主要是讲线性调整器的缺点，为何需要开关电源。
　　请注意：这本书中使用的三极管符号，与通常使用的符号不一致。通常发射极和集电极是45°角联接到基极的，但此书是直角联接到基极。这没有太大关系，只要读者心中有数即可。

       学习时间：7月31日-8月17日（由于第一次，所以预留了准备时间，也让大家调整下学习节奏）

　　学习后思考题：
　　1、《开关电源设计(第3版)》图1.1是否有错误？如果有错，错在哪里？
　　2、某单片机需要接收串口信号，并根据串口信号将数据用8位数码管显示出来。电源电压为24V，拟用一片7805线性稳压器为单片机和8位数码管供电。请估算7805效率。你认为这个方案是否能够接受？

       请大家在此跟帖，回复&讨论思考题后，视为本期打卡成功。谢绝单纯灌水、顶等帖子。
　　

目录：

入组必读：开关电源学习小组倡议书！

开关电源兴趣小组 缘起

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1、没有看出图1的错误之处，要说缺陷的话就是误差放大器的输入端未标注正负符号；

    是滤波电容与下面的整流二极管错误，滤波电容的下端应该接地（即次级绕组的中心抽头），下面的整流二极管应该接滤波电容的另一头（即两个二极管应该连在一起构成全波整流）；

2、由于7805是线性稳压器，要从24V降到5V使用，其压差则全部7805消耗掉，其效率将低于5/(24-5)=0.263。

整流电路有问题吧？下方二极管中间加个电容了。那就没什么用了。说Cf是储能电路那肯定要接电源和地。

由于7805是线性稳压器，要从24V降到5V使用，其压差则全部7805消耗掉，其效率将低于5/24。

不能接受。如果负载稍微大点 7805估计很热。加散热片？也不好。热。

以前老办法一般这种会用7812稳定到12V然后加7805. 如果硬要用线性电源芯片的话。

现在好了。直接用个DCDC。一劳永益。

1.半桥整流电路部分的电容有问题，这60Hz的不就旁通了噢；要是储能电容，不应该放着，电容一端应该要和共地接在一起；

2.7805是线性稳压器，要从24V降到5V使用，理论上压差都是7805扛，这样消耗的功率：P=I*(24-5);理论上，其效率η≤（5/24）*100=20.8%；

1.图 1.1 中的储存电容 Cf 的画法不对，电容的两端电压都来自二极管整流后的负极，理想情况下两端的电压是一样的，没有压差电容没能起到储能的作用；

2.两方面的考虑，一是电压，24V 转换为5V，在7805 上损失了 19V 的电压，输出的效率只有 0.208，浪费能量且要考虑散热问题；二是电流，一般 7805 的最大输出电流只有 100mA，使用8位 8段数码管，每段平均电流以 3mA 计算，总共需要电流 8*8*3 = 192mA，不考虑单片机消耗的情况下数码管的电流需求已远大于 7805 能够提供的电流，方案设计有问题

1、图1Cr电容放置在2个二极管阴极不合适，2个二极管阴极相接构成全波整流，电容放置在二极管阴极和地之间做储能元件。

2、输入24V，输出5V，线性7805效率约5/24。7段数码管差不多需要10mA电流就能保证显示效果。8个数码管加单片机系统差不多需要80mA。该方案不能接受，7805前后端压差太大，7805自身损耗约28W，压根扛不住。

1、《开关电源设计(第3版)》图1.1是否有错误？如果有错，错在哪里？

答：没有看到有错误，两个二极管之间的电容是隔直通交，让交流快点通过。
　　2、某单片机需要接收串口信号，并根据串口信号将数据用8位数码管显示出来。电源电压为24V，拟用一片7805线性稳压器为单片机和8位数码管供电。请估算7805效率。你认为这个方案是否能够接受？

答：7805的效率我想应30%左右，这个方案我可以接爱，因为单片机100MA+20MA*8才260MA，而7805可以到1000MA。我可以接受

对反译老外的书提点意见，比如这本书完全不顾国人的接受能力，某一段说具有较低的RFI干扰。我知道RFI是个球？另外，什么BUCK。BOOST，在外国也许很容易理解。到国内硬把这个名词引用过来。其意思根本就没有说明白。就象中国的古诗，好多译成英文都是意译的。我看过一首，什么诗我忘了。反正，差老大了。我觉得BUCK和BOOST也一样。

1. 电容一段未下地，其失去了滤波的作用。

2. 用输入与输出压差过大，效率仅20%左右，和低能耗的设计原则有冲突.

有朋友提到7805的电流问题，其实题上并未说明7805的封装，不同封装有不同的电流驱动能力，个人认为这里不用深究.

这个事情，不大好办。

Buck是人名(准确地说，是姓)，1938年诺贝尔文学奖获得者赛珍珠(Pearl S. Buck)就姓Buck。

以姓命名某定律、定理、现像、机器、电路……在西方盛行。我们初中学物理，学到的第一条定律就是阿基米德定律。当然，称为流体浮力定律可能更容易理解。后来还有开普勒定律、牛顿定律、欧姆定律……望远镜有伽利略望远镜、开普勒望远镜、牛顿望远镜、格里高利望远镜、卡塞格林望远镜、施密特望远镜……

一、电容是储能元件，电路是可以工作的，但是这样电流的上下半周工作的状态不一致，我觉得电路的波动会比较大

二、这个方案主要看直流电源的类型是什么了，如果是从变压器通过整流变过的24V直流，因为24V是脉动直流，也是电压的有效值，24*1.414=34V的峰值。看上去很高但是波形是接近正弦的。总体的能量是平均的。使用LM7805是没有问题的。这种方法我的电路中是使用的是17V的变压器。电路工作芯片没有加入散热片。如果是直流电源出来的24V直流LM7805就有点效率低了，电源效率只有20%有点低了

我觉得该电路没错，电容cr的存在可能是考虑了整流之后可能会存在直流分量，电容的一个最基本的特性就是通交隔直嘛，

第2个，单片机的工作电压为5v，可以将24v的电压通过7805降到所需要的值，但这过程的发热量可能较大，它的效率为p=5/24;

1、《开关电源设计(第3版)》图1.1是否有错误？如果有错，错在哪里？

Cf应该取有极性电容，负极应该接到参考地。

2、某单片机需要接收串口信号，并根据串口信号将数据用8位数码管显示出来。电源电压为24V，拟用一片7805线性稳压器为单片机和8位数码管供电。请估算7805效率。你认为这个方案是否能够接受？

假如7805的输入输出电流均为0.5A，则7805的效率为η=Po/Pi=(5V*0.5A)/(24V*0.5A)*100%=20.8%，7805所产生的功耗为：Pd=Pi-Po=12W-2.5W=9.5W，而7805(TO-220 )最大允许的功耗为15W。如果7805在输出电流为0.5A以下，且有良好的散热，电路可以正常工作，但从我个人的设计角度来说，这么大的功耗是不允许的。

1>图1.1(a)中整流后的直流中含有较大的交流分量，需要容值较大的电容来滤除交流分量(容抗Rc = 1/2πfc，此处f很小，忽略其感抗因素)，一般电解电容(价格，容值)居多，图中未标明正负极，而且接法也有问题，电容一端接二极管阴极，另一端接地。图1.1(b)中Vdc含有纹波，经过晶体管后的Vo纹波消失了！！很难做到没有纹波，推测应是Vo的波峰电压与Vdc的波谷电压差大于或等于2.5V

2>数码管1段10ma电流算，8位就是560ma(7段)，加上单片机以及串口电路电流暂且为600ma，7805最大能够提供1.5A的电流，P(总)=24*0.6=14.4W，有用功率P1=5*0.6=3W，无用功率P2=14.4-3=11.4W，P2都消耗在了7805上面，产生很大热量，散热是一个大问题，7805内部有过热保护，散热不好电路无法正常工作，效率大概η=3/14.4=20.8%，此系统功耗太大，设计电路时就应该综合考虑好系统功耗问题，不可取

1、整流部分有错，两个二极管阴极通过储能电容Cr连接，无法构成完整回路，电路无法正常工作；正确接法应将电容的负极接至变压器副边的中点（接地）两个二极管阴极一起接至Cr正极后接入三极管。

2、每位数码管最大工作电流大概20mA，8位数码管，则 Io=160mA。输入电压 Uin=24V，使用7805驱动 Uo=5V，则功耗P=（Uin-Uo）*Io=（24-5）0.16=3.04W。效率n=5/24=0.208。 7805的功耗最好不要超过10W，此应用功耗大概为3W，散热合理地话可以接受。

    1、《开关电源设计(第3版)》图1.1有错误，两个整流二极管负极应该相连，并接于Vdc正端。滤波电容Cr的下脚应该接于Vdc负端（接地）。
      2、7805线性稳压器效率 = Po / Pin * 100% = （5 * I）/（24 * I）* 100% = 20.8%

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