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高效率電源管理芯片選擇技巧

日期:2020/12/24 10:28:46
摘要:DC-DC控制IC在各電子產品中應用廣泛,為了統一物料,工程師往往會用自己熟悉且能輸出較大電流的DC-DC芯片,不管負載大小均用一個型號一統江湖。由此可能在小負載電流時,效率不盡如人意,該怎么解決?

DC-DC控制IC在各電子產品中應用廣泛,為了統一物料,工程師往往會用自己熟悉且能輸出較大電流的DC-DC芯片,不管負載大小均用一個型號一統江湖。由此可能在小負載電流時,效率不盡如人意,該怎么解決?

  1、從效率方面考慮LDO和DC-DC轉換器的選擇

  LDO:輸入電壓和輸出電壓差別不大,而且電流較小時,可以選擇LDO芯片;

  由LDO的功率損耗由公式可以看出,當輸入輸出的壓差較大,或者輸出電流較大時,那么損失的功耗就很高,發熱比較嚴重,在很多設計上不能使用,但是如果是低壓差,小電流時LDO就很適合,而且價錢也相對低廉。

  DC-DC轉換器:輸入、輸出電壓差值較大且輸出大電流時,就一定要選擇DC-DC芯片。

  DC-DC的功率損耗與芯片內部工藝設計相關,在不同的使用情況時效率也不同,如果選用的合理,效率可以達到90%以上,功率損耗可以做到很低,適應于各種場合,可以滿足設計者的需求。

  2、常規降壓DC-DC的選擇

  老方案:前些年,大部分使用的DC-DC芯片由于工藝問題,效率都偏低;如,36V輸入5V/3A輸出的應用,大部分工程師使用的都是尾綴為2576的產品,典型效率曲線如圖1所示:

  

  圖1

  效率曲線從圖1上可以看出,在5V輸出時,輸出電流無論是200mA還是3A時,效率均在80%以下,已難以滿足越來越苛刻的能耗要求。

  而且由于功率損耗很大,因此封裝大部分為TO-220或者DDPARK,體積很大,會占用很大面積的PCB。

  新方案:以MPS為代表的新工藝DC-DC型號MP4423,輸入電壓40V,在5V輸出時,效率可以達到90%以上,可滿足絕大多數場合的應用。

  

  圖2

  3、模塊式DC-DC的選擇

  除用芯片自己搭DC-DC方案外,如果受限于體積或項目進度時間,另一類模塊式的DC-DC是比較合適的選擇,如ZLG推出的ZY78xxS系列,引腳跟傳統的7805兼容,體積小巧,效率普遍都在90%以上,可大大降低設計的復雜度。

  

  

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