更小的电源IC设计方案

1815 电源

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 作者：Aaron Paxton 假设您几乎已经完成了最新、最重大的应用设计。所有漏洞都已清除，而且非常好用。差不多该进入主要阶段了，但还要解决最有一件事：电源。毕竟，我们不可能指望所有人都使用实验室电源为其应用供电，对吧？事后考虑电源并不稀奇。我们很少围绕电源管理来设计系统，而且正好相反。这样的做事顺序会造成恐慌，尤其是在 PCB 上空间所剩无几的时候。唯一可用的方法就是找到最小的电源 IC。 LDO 是空间有限应用的热门选择，支持健身腕带、智能手表以及其它可穿戴设备等便携式应用。然而，即使是机顶盒与路由器等线路供电的应用，空间也不是无限的，在可能的情况下也需要优化。工程师经常会因芯片尺寸小而选择 LDO。但这是唯一的考虑因素吗？这肯定是最重要的因素之一。我们还需要权衡一些其它的因素，例如功耗、噪声特点与精确性等，但芯片首先要能放入应用，才有成为可行的解决方案。 IC 的物理尺寸能说明些问题，但绝对不够全面。与任何其它 IC 一样，也需要考虑外部组件。LDO 的外部组件包括电阻器网络、输入电容器与输出电容器。图1. 具有各种无源元件的PCB 实例我们首先来讨论电阻器网络。固定LDO 将电阻分压器内部化，与可调LDO 相比，可提供三大主要优势：空间。固定 LDO 无需在电路板上布置或连接电阻器。这可能听起来很微不足道，但即使是 0402 电阻器（1.0 毫米 x 0.5 毫米），也会占据宝贵的基板空间。成本。尽管电阻器比硅芯片便宜，但它们也需要成本。我们也必须要考虑布置的成本问题。减少组件数量可节省资金，特别是在准备将应用投入量产时。准确性。作为电阻器内部化的一部分，制造时可确保它们能够针对特定容差进行调节。因此，如果产品说明书上指定整个温度的误差精度为 1%（例如 TPS7A3725 的情况），那这就是有望获得的容差。对于可调 LDO 来说，事情并非如此。相反，我们必须考虑参考电压的准确度和外部电阻器的容差。德州仪器 (ti) 针对这一问题提供了极好的应用手册，您可在这里查看。如果您想要生成1.8V、3.3V、2.5V 或5V 等通用电压轨，固定LDO 就是很好的选项（但如果您需要 3.75V 等奇数电压，固定版本可能就不适用）。在可能的情况下，明显应该使用固定选项。输入电容器有点棘手。输入电容器可帮助改善线路瞬态，减小上游噪声，有助于稳定输入电轨（如果存在寄生现象），或者过滤来自LDO 的上游电感。但在给定应用中，这些考虑可能适用也可能不适用。能够识别不需要考虑这些问题的情况，就有机会取消附加无源组件。便携式应用就是很好的设备实例，它有可能避免使用输入电容器。例如，一个LDO 使用电池为输入电轨供电，电池与LDO 之间的电感很低。电池可提供非常稳定的输入源和最小的输入电感。这就意味着 LDO 输出承受的任何负载瞬态都不会产生较大的输入电压偏差。与固定 LDO 的优势一样，取消输入电容器也能节省空间与成本。但必须进行严格审查，确保输入电容器对于应用功能来说是不必要的。要考虑的最后一个、或许也是最令人关注的外部组件是输出电容器。它通常一直都很重要，因为：它可帮助抑制纹波，缓解负载瞬态，当然还可确保输出电压稳定性。更好的纹波抑制和改善的负载瞬态响应是具有输出电容器的优势。然而在传统上，输出电容器对实现稳定性而言一直都至关重要。如果没有它，您可能会得到一个更接近振荡器的东西，而不是 LDO。当然，这种情况也会随技术发生改变。TI 现在提供的LDO 无需输出电容器，也能提供稳定的输出。TLV713 和 TLV716 就是很好的实例。无论有没有输出电容器，它们都能正常工作。由此产生的影响同样引人注目以 TLV71333P 为例：该 IC 采用 1x1 毫米 QFN 封装，不需要外部电阻器，因为它是固定电压 LDO。请核实。如果用于不需要考虑噪声或线路瞬态的便携式设备，我们可以不使用输入电容器。请核实。它是一款无需输出电容器也能工作的 LDO。当然，我们的负载瞬态响应和 PSRR 会通过输出电容器改善，但对于我们的应用而言这些可能都不必要。因此，我们可采用该 IC 进行设计，无需输出电容器。请核实。我们在此提供1x1 毫米的总体解决方案尺寸要形象了解空间节省情况，请查看图 2。尽管附加组件可能在尺寸上非常不起眼，但焊盘模型和走线会很快耗尽空间。图2：LDO 电源的典型布局结论。可能存在芯片尺寸小于1x1 毫米的其它LDO，但是不可能找到能提供150mA 电流、具有更小总体解决方案尺寸的LDO。而且它不仅尺寸更小，同样也是成本更低的解决方案。电源可能是最后考虑的问题，但不一定是麻烦的事情。无电容器的 LDO 可在占用最少空间的同时，满足电源需求。当然，必须进行研究核实，以确保无电容器 LDO 适合您的应用。如果有负载瞬态或过多的纹波，添加一个输出电容器可能会很有意义。无论如何，这些LDO 可在优化电源时为您提供另一种备用选项。 0
2018-9-14 14:51:08　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × elecfans电答该类别下有 503 个回答，其中被选为最佳答案 1 次。邀请回答辰达行电子该类别下有 112 个回答。邀请回答叫我赵大只该类别下有 30 个回答。邀请回答 xiaoxue11 该类别下有 28 个回答。邀请回答 leetow2006 该类别下有 25 个回答。邀请回答杰然不同该类别下有 20 个回答。邀请回答西西该类别下有 20 个回答。邀请回答 xichi2015 该类别下有 17 个回答。邀请回答 zhtyr 该类别下有 17 个回答。邀请回答 YHZY 该类别下有 13 个回答。邀请回答曾庆发该类别下有 11 个回答。邀请回答小程321 该类别下有 10 个回答。邀请回答 shaorc 该类别下有 10 个回答。邀请回答 bigcap1234 该类别下有 10 个回答。邀请回答孙敬啊该类别下有 9 个回答。邀请回答 Music 该类别下有 9 个回答。邀请回答两只耳朵怪该类别下有 9 个回答。邀请回答卍依靠佛号走天涯卍该类别下有 8 个回答。邀请回答去玩儿该类别下有 8 个回答。邀请回答 xudajiang1988 该类别下有 8 个回答。邀请回答举报林芸相关推荐 • 寻LED驱动电源IC及其元器件供应商 4413 • 求告知LED驱动电源的设计方案 3287 • 多种负电源轨的设计方案 1932 • 单片机pwm逆变电源的设计方案 3391 • 基于KeyStone架构的DSP电源设计方案 1533 • 如何做好PCB中EMC设计方案 1761 • 求大佬们给我讲一下双电源电路设计方案和思路 1294 • 无线医疗仪表的新型电源IC解决方案 961 • 1uA电源DC-DC LDO三端稳压IC不发烫的解决方案 2251 • 关于避障小车的设计方案 4731