En el camp del disseny del circuit, seleccionar dispositius de potència adequats és la clau per garantir el funcionament efectiu de tot el sistema de circuits.Normalment, els dissenyadors consideren principalment dos tipus de dispositius d’energia en el disseny del circuit: DC/DC i LDO.Aquests dos dispositius tenen les seves pròpies característiques i escenaris d'aplicació, i comprendre el seu rendiment i les condicions aplicables és crucial per al disseny del circuit.
Primer, fem una ullada més a prop del LDO, un regulador lineal de baix abast o un dispositiu baix.LDO s’utilitza generalment en escenaris que requereixen reducció de tensió.Els seus principals avantatges inclouen un baix cost, un baix soroll i un petit corrent quiescent.L’elevat rendiment de LDO es deu principalment a la MOSFET de canal P que s’utilitza al seu interior.Atès que el MOSFET de canal P està impulsat per tensió, no requereix corrent, de manera que pot reduir significativament el consum de corrent del propi dispositiu.A més, la caiguda de tensió del MOSFET de canal P és baixa a causa de la seva petita resistència, cosa que fa que la tensió caigui a sobre.La LDO requereix molt pocs components externs, generalment només calen un o dos condensadors de bypass, cosa que proporciona avantatges significatius en la miniaturització i el control de costos.
A continuació, explorem convertidors de DC/DC.La definició del convertidor de DC/DC és la conversió del valor de potència de corrent continu, que inclou circuits BOOST, Buck, Boost/Buck i invertint.En comparació amb els LDO, els principals avantatges dels convertidors de DC/DC són una alta eficiència, la capacitat de produir grans corrents i corrent petit quiescent
.Amb la millora de la tecnologia d’integració, els convertidors moderns de corrent continu de corrent continu només requereixen un nombre reduït d’inductors externs i condensadors de filtre per funcionar.Tot i això, els principals desavantatges d’aquest tipus de controlador d’energia són una gran sortida de sortida i un soroll de commutació i un cost relativament elevat.
Durant el procés de selecció del dispositiu d’energia, els dissenyadors han de prendre decisions en funció de la relació entre la tensió d’entrada i la tensió de sortida, el cost, l’eficiència, el soroll i altres indicadors de rendiment.Per exemple, si la tensió d’entrada no és gaire diferent de la tensió de sortida, un regulador LDO sol ser una millor opció perquè no només proporciona una alta eficiència, sinó que també és propici per al control de costos.LDO és particularment adequat per als següents escenaris: productes que requereixen soroll d’alimentació elevada i supressió de ondulacions, dispositius amb àrea de tauler de PCB petites com telèfons mòbils, productes que no permeten l’ús d’inductors en l’alimentació, subministraments elèctrics que requereixen instantàniamentEstat de calibració i d’estat de sortida Funcions d’auto-prova, equips de requisits amb caiguda de baixa tensió i baix consum d’energia pròpia, així com aplicacions que requereixen costos de circuit baixos i solucions senzilles.
Per contra, si la diferència entre la tensió d’entrada i la tensió de sortida és gran o la caiguda de tensió és gran, un convertidor de commutació DC/DC és més adequat.Com que el corrent d’entrada del LDO és gairebé igual al corrent de sortida, si la caiguda de tensió és massa gran, es perdrà més energia al LDO, reduint així l’eficiència.En aquest cas, el convertidor DC/DC es converteix en una millor opció a causa de la seva alta eficiència i la seva gran producció de corrent, tot i que pot comportar una major interferència de producció, ser més gran i costar lleugerament més gran.
En resum, quan escolliu un dispositiu Boost en el disseny del circuit, un convertidor de corrent continu és l’única opció.Quan es consideren dispositius Buck, els dissenyadors han de realitzar una anàlisi completa en termes de cost, eficiència, soroll i rendiment per determinar si es tria DC/DC o LDO.Cada dispositiu té els seus propis avantatges i limitacions úniques, de manera que els dissenyadors han de considerar les necessitats generals del circuit i les condicions específiques de l’aplicació a l’hora de decidir quin dispositiu s’adapta millor a una aplicació específica.