在电路设计中,电源器件该如何选型?

2017年06月17日 09:06    技术小白
关键词: 元器件 , 电路设计
电路设计中,电源器件该如何选型?

在电路设计时,常用的电源器件无外乎两种,DC/DC和LDO

LDO

LDO是一种低压差线性稳压器,或者叫低压降器件,说明它一般用于需要降压的场合,具有成本低,噪音低,静态电流小等优点。它需要的外接元件也很少,通常只需要一两个旁路电容

LDO线性稳压器的性能之所以能够达到这个水平,主要原因在于其中的调整管是用P沟道MOSFET。P沟道MOSFET是电压驱动的,不需要电流,所以大大降低了器件本身消耗的电流。另外,P沟道MOSFET上的电压降大致等于输出电流与导通电阻的乘积。由于MOSFET的导通电阻很小,因而它上面的电压降非常低。

DC/DC
DC/DC的意思是直流变(到)直流(不同直流电源值的转换),只要符合这个定义都可以叫DC/DC转换器,包括LDO。但是一般的说法是把直流变(到)直流由开关方式实现的器件叫DC/DC。

DC/DC包括升压、降压、升/降压和反相等电路。DC/DC转换器的优点是效率高、可以输出大电流、静态电流小。随着集成度的提高,许多新型DC/DC转换器仅需要几只外接电感器和滤波电容器。但是,这类电源控制器的输出脉动和开关噪音较大、成本相对较高。

如何选型?
如果输入电压和输出电压很接近,最好是选用LDO稳压器,可达到很高的效率,最重要的是成本低。有同行牛人作的总结了适用LDO的应用场合:

比如需要高要求的电源噪声抑制和纹波抑制的产品;
比如PCB板面积小,如手机等手持电子产品;
比如电路电源不允许使用电感器,如手机等产品;
比如电源需要具有瞬时校准和输出状态自检功能;
比如要求稳压器低压降,自身功耗低的产品;
比如要求线路成本低和方案简单的产品。

如果输入电压和输出电压相差较大,或者压降较大,就要考虑用开关型的DC/DC了,因为LDO的输入电流基本上是等于输出电流的,如果压降太大,耗在LDO上能量太大,效率不高,所以DC/DC很合适。DC/DC虽然效率高,可以输出大电流,但同时输出干扰较大,体积也相对较大,成本稍高。

总结下,升压是一定要选DC/DC,而降压,是选择DC/DC还是LDO,要在成本,效率,噪声和性能上比较再做分析。


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