原电源是输出电压为19V电流为3.5A,想更改为12V输出,电流依然为3.5A,想通过电阻或电容的方式进行降压得到。

1、串联限流电阻降压

电阻降压的方式可行,但不靠谱,只能适用于负载电流恒定且负载对电压稳定性要求不高的场合,且功率损耗严重。

若采用限流电阻降压的方式得到,在未确定负载情况下是无法计算限流电阻大小的。假设负载电流为3.5A,根据U=IR,可得R=U/I=(19V-12V)/3.5A=2Ω,该电阻的功率为P=I^2*R=3.5*3.5*2=24.5W,需要阻值为2Ω功率为30W以上的大功率电阻,可不是一般电阻能够扛得住的,而且电阻功率消耗过大,功率损耗严重;若负载电流为1A,则根据R=U/I=(19V-12V)/1A=7Ω,该电阻的功率为P=I^2*R=1*1*7=7W,则需要7Ω/7W的功率电阻。

2、 使用电源芯片进行降压

若实际使用负载电流不大于1A,可使用三端稳压器7812进行降压得到12V电压,使用7812电路设计简单,但是输出电流不大,可在1A以下使用,且效率不高,自身功耗大,负载电流1A时,自身功耗达7W,需要加散热。也可以使用转换效率高的开关电源芯片LM2596-12进行降压,该芯片最大输出电流为3A。由于题目明确要求电流为3.5A,下面本人选择转换效率更高的开关电源芯片进行举例说明。

下面以LT3680电源芯片为例,该芯片厂家为linear technology (凌力尔特),也是全球领先的电源管理芯片生产商,该芯片输入电压范围3.6V~36V,最大输出电流3.5A,开关频率200KHZ~2.4MHZ,工作温度范围-40℃~125℃,转换效率可达90%左右。下图为官方推荐的原理图,12V输出时,电压输入范围15V~36V,输出12V/3.5A,正好满足要求。

通过改变电阻R1和R2的比值,可改变输出电压,输出电压公式为VOUT=0.79*(1+R1/R2),下图为输出5V示意图。

3、直接调整电源内部电路

此方法难度较高,而且不易实现,由于电源电路复杂,多种多样,不一定所有的电源都可以调整电压,需要具体问题具体分析。不过目前很多电源都是开关电源的模式,若电源当中有开关变压器、开关管、光耦以及TL431或稳压管等,若为光耦和TL431可以通过改变TL431基准源旁边的电阻,可适当调整输出电压;若为光耦和稳压管的形式,可更换稳压管改变反馈电路实现电压调整。

总结:直流电源降压可以通过串联限流电阻的方式实现,但是此方法一般用在小电流场合且负载电流较稳定的情况下。一般都是通过DCDC电源芯片进行电压变换,电压稳定、纹波小、可靠性高。