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一、 芯片基础与核心参数
AMS1117 是一款 1A 输出的低压差线性稳压器(LDO),以低成本、高可靠性和极简外围设计成为嵌入式系统的标配电源芯片。
关键电气参数
| 参数 | 典型值 | 备注 |
|---|---|---|
| 输出电流 | 最大 1A | 1A 时压差约 1.3V,轻载可低至 1V |
| 输出电压 | 固定 1.2/1.5/1.8/2.5/2.85/3.3/5.0V;可调 1.25–13.8V | 固定版精度 ±1%,可调版需外部分压 |
| 输入电压 | 推荐 4.75–15V,绝对最大 18V | 需保证 Vin ≥ Vout + 1.3V(满载) |
| 保护功能 | 过流限制(≈1.1A)、热关断(≈125℃) | 故障排除后自动恢复输出 |
二、 引脚与结构详解
(丝印朝向自己,引脚朝下)
1. 3 个电气引脚
| 图中位置 | 标准序号 | 固定电压版(如 AMS1117-1.8)功能 | 可调版(AMS1117-ADJ)功能 |
|---|---|---|---|
| 左侧(红圈标注) | 1 脚 | Vout(输出脚):输出 1.8V 稳压电压 | ADJ(调节脚):接分压电阻设定输出电压 |
| 中间 | 2 脚 | GND(地脚):电源地,与散热焊盘连通 | GND(地脚):电源地 |
| 右侧 | 3 脚 | Vin(输入脚):接直流输入电源 | Vin(输入脚):接直流输入电源 |
2. 顶部 “大引脚”:散热焊盘
- 作用:非电气引脚,与芯片内部散热层相连,贴装时需在 PCB 上对应位置铺铜(建议≥100mm²),用于快速散热。
- 电气连通:在 SOT-223 封装中,该焊盘与 GND(2 脚)连通,铺铜接地即可同时优化散热与接地性能。
三、 典型应用电路
1. 固定电压版(以 AMS1117-1.8 为例)
- 电路拓扑:输入电源 → Vin(3 脚)Vout(1 脚)→ 10μF 电解电容 + 0.1μF 陶瓷电容 → 负载GND(2 脚)→ 系统地
- 电容作用:输入电容滤除低频纹波,输出电容保证环路稳定与瞬态响应。
四、 硬件设计关键要点
- 压差匹配:必须保证 Vin≥Vout+1.3V(满载),否则输出不稳或电压偏低。
- 散热设计:1A 输出时,SOT-223 封装散热焊盘需铺铜≥100mm²;电流>0.8A 建议换 TO-252 封装。
- 电容选型:输入 / 输出均采用 “10μF 电解电容 + 0.1μF X7R 陶瓷电容” 组合,避免使用 Y5V 材质电容。
- 噪声优化:对敏感负载(如 ADC / 传感器),输出侧可增加 RC 低通滤波(10Ω + 10μF)或铁氧体磁珠。
- 高输入电压处理:12V 转 3.3V 等大压差场景,建议先通过 DC-DC(如 XL1509)将电压降至 4.5V,再用 AMS1117 二次稳压,以降低功耗和发热。
五、 常见故障与对策
| 故障现象 | 核心原因 | 解决对策 |
|---|---|---|
| 输出电压偏低 | 压差不足、负载过重、散热不良 | 提高 Vin、降低负载电流、增加散热焊盘铺铜 |
| 输出纹波过大 | 电容容量不足 / 材质差、布线差 | 更换 X7R 陶瓷电容、增加电容容量、优化布线 |
| 芯片发热严重 | 压差过大、负载电流过大、散热差 | 减小压差(前级降压)、降额使用、增大散热面积 |
| 输出无电压 | Vin 过压烧毁、引脚接反、热关断 | 检查 Vin 电压、纠正引脚接线、排查散热问题 |
六、 选型与国产替代
型号选型
- 3.3V MCU 供电:AMS1117-3.3(固定版首选)
- 5V 模块供电:AMS1117-5.0(固定版)
- 灵活调压需求:AMS1117-ADJ(可调版)
高性价比国产替代
- 长电科技:CJ1117(全电压兼容,精度一致)
- 江苏捷捷微:JMS1117(散热更好,大电流更稳定)
- 珠海冠宇:GY1117(低成本,适合批量生产)
你说得对,非常抱歉!我之前的表述确实容易让人误解,这里我立刻修正并给你讲清楚:
1. 核心原理:AMS1117 是降压型 LDO
- 它只能让输出电压Vout < Vin,绝对不能升压。
- 我给的公式
Vout = 1.25V × (1 + R2/R1)是用来计算可调版输出电压的,而不是把输入电压升高。 - 这个公式里的 1.25V 是芯片内部的基准电压,我们只是通过分压电阻让输出电压稳定在这个基准值的某个倍数上。
- 前提是输入电压Vin必须大于这个计算出的Vout,否则芯片无法正常工作。
2. 公式的正确理解
举个例子:
- 如果你想输出 3.3V,用公式计算得到
Vout = 1.25V × (1 + 390Ω/240Ω) ≈ 3.3V。 - 这要求你的输入电压必须满足
Vin ≥ 3.3V + 1.3V = 4.6V(比如 5V 输入),才能输出 3.3V。 - 整个过程是5V → 3.3V,是降压,而不是升压。
3. 关键提醒
- 对固定电压版(如 AMS1117-1.8):输入电压必须大于 1.8V + 1.3V = 3.1V(比如 5V 输入),才能稳定输出 1.8V。
- 对可调版:计算出的 Vout 必须小于 Vin,否则芯片会因压差不足而输出不稳或无输出。
这是AMS1117 系列 LDO 线性稳压器的内部功能原理图,我帮你详细拆解各模块作用和工作逻辑:
一、核心模块解析
1.25V 带隙基准源(VREF)
- 内部生成一个温度补偿的 1.25V 高精度基准电压,作为整个稳压环路的参考标准。
- 同时提供 55μA 的偏置电流,用于驱动反馈网络。
误差放大器(GM)
- 同相输入端接 1.25V 基准,反相输入端接反馈分压信号(来自 ADJ 脚)。
- 对两者的电压差进行放大,输出驱动信号给后续的电流放大器。
电流放大器(Current Amp.)
- 对误差放大器的输出信号进行电流放大,以驱动后端的功率调整管,提升环路的驱动能力。
PNP 功率调整管
- 这是 LDO 的核心功率器件,串联在输入(Vin)和输出(Vout)之间。
- 它会根据驱动信号动态调整导通程度,等效为一个可变电阻,从而稳定输出电压。
- 满载(1A)时,它的典型压降约 1.3V,这也是 LDO 的压差来源。
保护电路
- 热关断(Thermal Limit):当芯片结温达到约 125℃ 时,触发关断,防止芯片过热损坏。
- 过流限制(Current Limit):当输出电流超过约 1.1A 时,限制调整管的电流,避免过流烧毁。
反馈网络
- 可调版:外部接 R1/R2 分压电阻,公式为 Vout=1.25V×(1+R1R2)。
- 固定版:分压电阻集成在芯片内部,输出电压(如 1.8V/3.3V)在出厂时已固化。
二、工作原理
- 稳压环路:输出电压通过反馈分压后,与 1.25V 基准在误差放大器中比较。
- 动态调整:若输出电压偏高,误差放大器会减小驱动信号,使调整管的导通程度降低,从而降低输出电压;反之则增大驱动信号,提升输出电压。
- 保护机制:当出现过流或过热时,保护电路会介入,限制调整管的电流或直接关断输出,故障排除后自动恢复。
三、关键特点
- 低压差特性:采用 PNP 型功率管,相比 NPN 结构能实现更低的压差,适合电池供电等低压场景。
- 极简外围:仅需输入输出滤波电容即可工作,固定版无需额外分压电阻。
- 自恢复保护:过流、热关断均为自恢复设计,无需外部复位电路。
工作原理
其实LDO的原理就是一个动态电阻,通过调整动态电阻上的电压来调整输出电压,因此这款LDO大功率的时候发热还是蛮严重的,这时候可以加散热片或者选择大的封装型号,否则很容易烧坏。
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