單片機作為核心控制芯片，廣泛應用于家電，照明，工控，物聯網，醫電子，安防等領域。按照其供電方式主要有從電池取電和從220V交流取電兩種方式。電池取電直接采用DCDC/LDO方式即可。220V交流取電給單片機供電的方案較多，需根據實際應用需求選擇合適方案。下面我們列舉常用的交流供電方案，并加以說明分析，供大家討論交流。

1. 阻容降壓

阻容降壓是一種利用電容的“容抗”來限制交流電流的簡易電源電路。它因其結構簡單、成本低而長久的廣泛應用于低成本的小家電產品上。

如上圖所示為最簡阻容降壓電路，

電容C的容抗對輸入的交流電限流后由ZD1穩壓。D1實現單向整流后經電容C1濾波后給負載供電。

因為交流電直接作用于電容，因此要求C為無極性電容，一般選用體積較大的插件CBB電容，并同時搭配其泄放電阻R1。

因為整個電路無主動調控功能，輸出電壓存在較大的工頻紋波，須較大的C1電容才能實現相對恒定的輸出。

因為整個通路依靠電容C限流，當輸入有高頻跳變，如插拔或浪涌時，C的限流會有較大的突變。可靠起見，最好在輸入額外增加熱敏PTC+壓敏電阻VDR進行限流限壓保護。

阻容降壓電路器件多為插件，一般采用單面板人工插件生產，其綜合成本并非最優。

CBB電容是關鍵器件，可靠性較差。更大的電流能力，需要更大體積的CBB電容。

2. 常規AC/DC芯片

AC/DC開關電源方案是目前主流的供電選擇。除非特殊要求，一般選擇非隔離的AC/DC開關電源方案。根據帶載能力和輸出電壓有不同的規格可選。因其結構成熟，產品選擇性多，兼容性好，是目前應用最多的供電方案。

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2025-10-20 21:19 上傳

如上圖所示為典型的非隔離降壓型電路。

控制芯片U1檢測輸出電壓逐周期調整開關時序以應對輸入和輸出的變化。

開關電源的調試需要一定設計經驗對器件參數進行優化。

控制芯片的開關頻率一般設計在40K左右，當輸出負載突變時，受限于開關頻率調整的響應速度，會存在一定的波動，此時需要較大的輸出電容來實現輸出瞬態穩定。

控制芯片存在最低輸入電壓要求，需要高壓電容濾波后給芯片供電。

因為開關頻率的影響，會存在EMI的問題，需要額外的電容+電感+電容組成的Π型濾波器。并且電路走線影響較敏感，需具備足夠經驗進行試驗優化。

效率高，輸出電流能力較強。

3. 線性穩壓芯片直接供電

近年出現并廣泛應用的線性穩壓芯片是一種新的供電方案。因其結構簡單，成本極低，優異的性能和可靠性開始逐漸替代阻容降壓和開關電源的小電流輸出應用。越來越多的被應用到類似直發器，電風扇，電熱毯這樣的小功率家電產品中。

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如上圖所示為采用慧創芯耀的SI1211芯片的高壓線性穩壓方案。

芯片直接從整流二極管后取電，無需濾波電容。

芯片在交流輸入谷底附近取電存儲在VDD管腳的大電容上。然后經內部LDO從VDD電容上取電輸出極穩定的5V，幾乎無紋波。

因為是純線性方案，受限于散熱，其帶載能力一般限制在30mA以內。

特點：

SI1211純線性方案在輸出5V/30mA以內的應用上，達到極致性價比和最小尺寸。

4. 半線性穩壓芯片供電

半線性穩壓芯片是最新出現的一類供電方案，其結合了開關電源和線性穩壓芯片各自的優點。

使得其輸出最大能達到120mA，無需濾波電路即可過EMI。其輸出精度和穩定性遠超開關電源。

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如上圖所示為市場上最新的,慧創芯耀的半線性穩壓芯片輸出5V/120mA的SI13305方案。

從結構上能明顯看到其在純線性SI1211方案上增加了一個小尺寸的儲能電感，從而將純線性方案和開關電源方案的各自優勢結合到一起。

芯片的輸入端依然直接從整流二極管后線性取電，無高頻開關動作避免了EMI問題。因此無需任何輸入濾波電路。

輸出端依然只需要兩個電容，且容值最低可到10uF,可全陶瓷貼片。加上小尺寸的貼片電感，可以做到比純線性方案還小的體積。

通過外圍電路的調整可方便實現雙電壓輸出，例如同時輸出5V和12V,用于給MCU和繼電器等供電。

以上列舉的四種220V市電轉5V的方案其實體現了技術在細分市場下的進步。

早期分立器件的阻容降壓電路是低成本的選擇，開關電源的興起解決了絕大多數的供電場景。但對于5V/200mA以內的輸出應用，開關電源就沒有性價比優勢。

要么采用性能可靠性較差，但偏移的阻容降壓，要么增加成本采用開關電源方案。