【技术】时科电子介绍5个常用的5V转3.3V技巧
时科电子归纳了5个常用的5V转3.3V技巧：1、采用齐纳二极管的低成本方案、2、采用3个整流二极管的更低成本方案、3、使用开关稳压器、4、3.3V→5V直接连接、5、使用MOSFET转换器。希望这5种常见的技巧能给你有所帮助。
01采用齐纳二极管的低成本方案
这里详细说明了一个采用齐纳二极管的低成本稳压器方案。
可以用齐纳二极管和电阻做成简单的低成本3.3V稳压器，如图2-1所示。在很多应用中，该电路可以替代LDO稳压器并具成本效益。但是，这种稳压器对负载敏感的程度要高于LDO稳压器。另外，它的能效较低，因为R1和D1始终有功耗。R1限制流入D1和PICmicro MCU的电流，从而使VDD保持在允许范围内。由于流经齐纳二极管的电流变化时，二极管的反向电压也将发生改变，所以需要仔细考虑 R1 的值。
R1的选择依据是：在最大负载时——通常是在PICmicro MCU运行且驱动其输出为高电平时——R1上的电压降要足够低从而使PICmicro MCU有足以维持工作所需的电压。同时，在最小负载时——通常是 PICmicro MCU复位时——VDD不超过齐纳二极管的额定功率，也不超过PICmicro MCU的最大VDD。
02采用3个整流二极管的更低成本方案
图3-1详细说明了一个采用3个整流二极管的更低成本稳压器方案。
我们也可以把几个常规开关二极管串联起来，用其正向压降来降低进入的PICmicro MCU的电压。这甚至比齐纳二极管稳压器的成本还要低。这种设计的电流消耗通常要比使用齐纳二极管的电路低。
所需二极管的数量根据所选用二极管的正向电压而变化。二极管D1-D3的电压降是流经这些二极管的电流的函数。连接R1是为了避免在负载最小时——通常是PICmicro MCU处于复位或休眠状态时——PICmicro MCU VDD引脚上的电压超过PICmicro MCU的最大VDD值。根据其他连接至VDD的电路，可以提高R1的阻值，甚至也可能完全不需要R1。二极管D1-D3的选择依据是：在最大负载时——通常是PICmicro MCU运行且驱动其输出为高电平时——D1-D3上的电压降要足够低从而能够满足PICmicro MCU的最低VDD要求。
03使用开关稳压器
如图4-1所示，降压开关稳压器是一种基于电感的转换器，用来把输入电压源降低至幅值较低的输出电压。输出稳压是通过控制MOSFET Q1的导通（ON）时间来实现的。由于MOSFET要么处于低阻状态，要么处于高阻状态（分别为ON和OFF），因此高输入源电压能够高效率地转换成较低的输出电压。
当Q1在这两种状态期间时，通过平衡电感的电压-时间，可以建立输入和输出电压之间的关系。
对于MOSFET Q1，有下式：
在选择电感的值时，使电感的最大峰-峰纹波电流等于最大负载电流的百分之十的电感值，是个很好的初始选择。
在选择输出电容值时，好的初值是：使LC滤波器特性阻抗等于负载电阻。这样在满载工作期间如果突然卸掉负载，电压过冲能处于可接受范围之内。
在选择二极管D1时，应选择额定电流足够大的元件，使之能够承受脉冲周期（IL）放电期间的电感电流。
在连接两个工作电压不同的器件时，必须要知道其各自的输出、输入阈值。知道阈值之后，可根据应用的其他需求选择器件的连接方法。表4-1是本文档所使用的输出、输入阈值。在设计连接时，请务必参考制造商的数据手册以获得实际的阈值电平。
04 3.3V→5V直接连接
将3.3V输出连接到5V输入最简单的方法是直接连接，但直接连接需要满足以下2点要求：
1、3.3V输出的VOH大于5V输入的VIH
2、3.3V输出的VOL小于5V输入的VIL
能够使用这种方法的例子之一是将3.3V LVCMOS输出连接到5V TTL输入。从表4-1中所给出的值可以清楚地看到上述要求均满足。
1、3.3V LVCMOS的VOH（3.0V）大于5V TTL的VIH（2.0V）
2、3.3V LVCMOS的VOL（0.5V）小于5V TTL的VIL（0.8V）
如果这两个要求得不到满足，连接两个部分时就需要额外的电路。
05使用MOSFET转换器
如果5V输入的VIH比3.3V CMOS器件的VOH要高，则驱动任何这样的5V输入就需要额外的电路。图 6-1所示为低成本的双元件解决方案。
在选择R1的阻值时，需要考虑两个参数，即：输入的开关速度和R1上的电流消耗。当把输入从0切换到1时，需要计入因 R1形成的RC 时间常数而导致的输入上升时间、 5V输入的输入容抗以及电路板上任何的杂散电容。输入开关速度可通过下式计算：
由于输入容抗和电路板上的杂散电容是固定的，提高输入开关速度的惟一途径是降低R1的阻值。而降低R1阻值以获取更短的开关时间，却是以增大5V输入为低电平时的电流消耗为代价的。通常，切换到0要比切换到1的速度快得多，因为N沟道MOSFET的导通电阻要远小于R1。另外，在选择N沟道FET时，所选 FET的VGS应低于3.3V输出的 VOH。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 0
本文由赵浩亮转载自时科，原文标题为:5个常用的5V转3.3V技巧，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。
相关推荐
【技术】稳压二极管工作过程及原理
齐纳二极管（Zener diode），又叫稳压二极管，利用PN结反向击穿状态，其电流可在很大范围内变化而电压基本不变，因此，常用来制成起稳压作用的二极管。很多初学者常常不能从根本上很好地理解其工作过程，因此，在应用上带来困惑。本文时科将来介绍。
技术探讨 发布时间 : 2022-09-03
时科二极管选型表
时科提供二极管的以下参数选型：I(AV)（A）：0.1~50A、IFSM（A）：0.2~625A、VRRM（V）：10~2000V，主要品类包括：小信号整流二极管,整流二极管,通用整流二极管,碳化硅肖特基二极管,肖特基二极管,小封装肖特基二极管,低VF肖特基二极管
|
产品型号
|
品类
|
I(AV)（A）
|
IFSM（A）
|
VF（V）
|
VF IF（mA、A）
|
IR（μA、mA）
|
IR VR（V）
|
Package
|
|
2CZ4007
|
SMALL SIGNAL RECTIFIER DIODES
|
1
|
15
|
1.1
|
1A
|
5μA
|
1000
|
SOD-123
|
选型表 - 时科 立即选型
1SMAF4728A THRU 1SMAF4768A Silicon Planar Zener Diodes
型号- 1SMAF4751A,1SMAF4741A,1SMAF4753A,1SMAF4731A,1SMAF4763A,1SMAF4761A,1SMAF4729A,1SMAF4767A,1SMAF4765A,1SMAF4743A,1SMAF4755A,1SMAF4733A,1SMAF4745A,1SMAF4735A,1SMAF4757A,1SMAF4747A,1SMAF4737A,1SMAF4759A,1SMAF4749A,1SMAF4739A,1SMAF4750A,1SMAF4740A,1SMAF4752A,1SMAF4730A,1SMAF4742A,1SMAF4764A,1SMAF4762A,1SMAF4760A,1SMAF4768A,1SMAF4766A,1SMAF4754A,1SMAF4732A,1SMAF4744A,1SMAF4734A,1SMAF4756A,1SMAF4746A,1SMAF4736A,1SMAF4758A,1SMAF4748A,1SMAF4738A,1SMAF4728A
BZT52C2V0 THRU BZT52C75 Silicon Planar Zener Diodes
型号- 22,24,68,47,27,3V0,2V2,2V4,3V3,5V1,4V3,6V2,2V7,3V6,8V2,9V1,4V7,5V6,3V9,7V5,6V8,51,30,75,10,11,33,12,56,13,36,15,16,39,18,BZT52C2V0,BZT52C75,BZT52C,62,20,43
ZM4727A THRU ZM4761A Silicon Planar Power Zener Diodes
型号- ZM4747,ZM4746,ZM4727,ZM4749,ZM4748,ZM4729,ZM4728,ZM4761,ZM4760,ZM4741,ZM4740,ZM4743,ZM4742,ZM4745,ZM4744,ZM4727A,ZM4736,ZM4758,ZM4735,ZM4757,ZM4738,ZM4737,ZM4759,ZM4739,ZM4750,ZM4730,ZM4752,ZM4751,ZM4732,ZM4754,ZM4761A,ZM4731,ZM4753,ZM4734,ZM4756,ZM4733,ZM4755
【产品】最大功耗仅1.5W的齐纳二极管1SMA5913BG~1SMA5957BG系列，反向齐纳电压3.3V~240V
时科推出封装为SMA的硅平面齐纳二极管1SMA5913BG~1SMA5957BG，最大功耗1.5W，宽范围的反向齐纳电压3.3V至240V，结温和存储温度范围为-55~+150℃，适用于表贴设计的小型塑料封装。
产品 发布时间 : 2023-04-01
MM5Z2V0 THRU MM5Z75 SILICON PLANAR ZENER DIODES
型号- MM5Z27,MM5Z47,MM5Z20,MM5Z62,MM5Z24,MM5Z68,MM5Z22,MM5Z43,MM5Z3V9,MM5Z7V5,MM5Z4V7,MM5Z5V6,MM5Z6V8,MM5Z2V2,MM5Z39,MM5Z3V0,MM5Z16,MM5Z2V4,MM5Z3V3,MM5Z5V1,MM5Z15,MM5Z36,MM5Z6V2,MM5Z4V3,MM5Z8V2,MM5Z9V1,MM5Z2V7,MM5Z3V6,MM5Z18,MM5Z75,MM5Z30,MM5Z51,MM5Z13,MM5Z12,MM5Z56,MM5Z2V0,MM5Z11,MM5Z33,MM5Z10
【元件】工程师解决电源开发中效率和散热难题的首选：时科N沟道MOSFET SKG111N15-T
时科推出的SKG111N15-T是一款在电源类产品中广泛应用的N沟道MOSFET。该产品以其卓越的性能特点而备受关注，成为工程师们解决电源开发中效率和散热难题的首选。
产品 发布时间 : 2024-04-03
MM3Z2V0 THRU MM3Z75 Silicon Planar Zener Diodes
型号- MM3Z6V8,MM3Z8V2,MM3Z9V1,MM3Z47,MM3Z2V7,MM3Z3V6,MM3Z3V9,MM3Z7V5,MM3Z4V7,MM3Z5V6,MM3Z24,MM3Z68,MM3Z2V4,MM3Z3V3,MM3Z5V1,MM3Z6V2,MM3Z27,MM3Z4V3,MM3Z2V0,MM3Z62,MM3Z2V2,MM3Z3V0,MM3Z43,MM3Z22,MM3Z20,MM3Z36,MM3Z15,MM3Z12,MM3Z56,MM3Z13,MM3Z18,MM3Z16,MM3Z39,MM3Z51,MM3Z10,MM3Z11,MM3Z33,MM3Z30,MM3Z75
1SMAF4728A THRU 1SMAF4777A Silicon Planar Zener Diodes
型号- 1SMAF4741A,1SMAF4753A,1SMAF4761A,1SMAF4729A,1SMAE4773A,1SMAF4769A,1SMAF4777A,1SMAF4765A,1SMAF4733A,1SMAF4745A,1SMAF4757A,1SMAF4737A,1SMAF4749A,1SMAF4750A,1SMAF4730A,1SMAF4742A,1SMAF4774A,1SMAF4762A,1SMAF4770A,1SMAF4766A,1SMAF4754A,1SMAF4734A,1SMAF4746A,1SMAF4758A,1SMAF4738A,1SMAF4751A,1SMAF4731A,1SMAF4775A,1SMAF4763A,1SMAF4771A,1SMAF4767A,1SMAF4743A,1SMAF4755A,1SMAF4735A,1SMAF4747A,1SMAF4759A,1SMAF4739A,1SMAF4740A,1SMAF4752A,1SMAF4764A,1SMAF4772A,1SMAF4760A,1SMAF4768A,1SMAF4776A,1SMAF4732A,1SMAF4744A,1SMAF4756A,1SMAF4736A,1SMAF4748A,1SMAF4728A
N沟道增强型MOSFET SK254N03AD，漏极导通电阻不超过1mΩ，连续漏极电流为254A
在设计各类电源产品时，工程师们通常需要面对提升工作效率、减少器件发热以及保持稳定运行等方面的问题。为解决这些问题，時科推出了SK254N03AD，一款N沟道增强模式的低阻抗MOSFET。该器件在满足各种需求的同时，为电源领域的工程师提供了高效的解决方案。
厂牌及品类 发布时间 : 2023-12-21
电子商城
现货市场
服务
可定制平板变压器、主变压器的开关频率2MHz以内、输入电压1400V以内、输出电压1400V以内，50%以上的产品采用自动化生产，最快3天提供样品、7天交货。
最小起订量： 3000 提交需求>
可定制LAMP LED、 CHIP LED、 PLCC LED、 汽车用车规级LED、COB LED的尺寸/电压/电流等参数，电压1.5-37V，电流5-150mA，波长470-940nm。
最小起订量： 30000 提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
我要提问
登录 | 立即注册
提交评论