电源模块选型指南:DC-DC与LDO的关键参数解析
电源模块选型指南:DC-DC与LDO的关键参数解析
在电子系统设计中,电源管理是至关重要的环节。DC-DC转换器和LDO稳压器作为常见的电源管理模块,其选型直接关系到系统的性能和可靠性。本文将详细介绍这两种电源模块的关键参数和选型要点,帮助工程师在实际应用中做出合适的选择。
DC-DC转换器选型要点
DC-DC转换器一般由控制芯片、电感线圈、二极管、三极管和电容构成,能够将输入电压转换为固定输出电压。其控制芯片主要采用PWM控制方式,具有较高的效率和良好的输出电压纹波及噪声特性。
1. DC-DC的类型
- 降压(Step-Down Converter)
- 升压(Step-Up Converter)
- 复合升/降压(常见于PMU芯片)
2. 输入电压
DC-DC转换器的输入电压范围通常较宽,能够适应5V和12V等常用电压源。在选型时需要关注规格书中标明的正常工作电压范围。
3. 输出电压
DC-DC转换器的输出电压是可调的,通过外围电阻(如R1和R2)来确定具体数值。
4. 输入输出之间的压差
DC-DC芯片保证正常工作需要一定的压差范围。例如,常用的MP1471芯片适用于12V输入,压差要求为3V;如果采用5V输入源(考虑电源波动),仅能稳定输出1.5V以下电压。因此,在实际电路应用中,会优先选择压差较小的MP1470来作为电压较低的供电控制芯片。
5. 输出电流
DC-DC芯片设计的电流限制因应用范围和成本等因素而异,因此在选型时需要重点考虑。
6. 使能引脚
DC-DC转换器通常带有使能引脚(EN),主控芯片可通过此功能脚来控制输出,实现休眠或上电时序等控制。在使用时需要注意使能电平是高还是低,以及使能电平的电压阈值。
7. 外围匹配电感和电容
同一颗DC-DC芯片在输出不同电压和电流时,需要适配相应的外围电感值。不同型号的DC-DC芯片,其匹配的电感和电容也可能不同,因此在更换芯片时需要考虑其匹配性。
8. 封装
DC-DC转换器的封装形式会影响原理图设计和PCB布局。常见的封装形式包括SOT23-5、SOT23-6等。
LDO稳压器选型要点
LDO(低压差线性稳压器)是一种相对于传统线性稳压器(如78xx系列)具有更低压差的稳压器。LDO的输入电流基本上等于输出电流,如果压降太大,能量损耗会很大,效率不高。因此LDO比较适合用于输入和输出压差较小、负载电流不大的电路。
1. 输入电压
LDO的输入电压范围差异较大,针对不同的应用场合,所以在选型时,必须作为第一个考虑的参数。例如,AZ1117作为使用范围较广的LDO,其输入电压限制为15V。
2. 输出电压
LDO多数情况下是选择输出固定电压值的型号,使用方面,也省去了外围电阻。但CPU等器件的工作电压并不都是标准值,需要微调,因此可调节的LDO是必须的,尤其是在设计开发前期,往往使用可调输出电压的LDO。
3. 输入输出的压差
由于LDO电压输入和输出之间的压降较小,在选择LDO输出电压时要考虑输入电压的范围和波动。例如,在电池供电的产品中,选择压差较小的LDO(如AP7365)显然比AZ1117更合适,因为AP7365可以提供2.5V、1.8V、1.5V等电压输出。
4. 输出电流和温度
LDO的输入电流和输出电流几乎一致,从高电压转换成低电压,损失的能量就变成了热量。规格书标明的是可承受的最大电流能力。
5. 封装
同一型号的LDO为了适应不同的应用产品,封装种类较多。例如,SOT223封装就有两种不同的管脚定义(SOT223-3L和SOT223R-L),在设计选型时需要特别注意。
6. 具体型号规格和丝印说明
同一型号的LDO在具体应用中,对应的输出电压种类和封装比较多,与DC-DC相比,须要指明详细的后缀来确定LDO的规格。由于LDO封装小,因此LDO芯片实物本体上的丝印内容采用代码标识。
本文原文来自elecfans.com