V oblasti návrhu obvodu je výběr vhodných napájecích zařízení klíčem k zajištění efektivního provozu celého systému obvodu.Návrháři obvykle zvažují hlavně dva typy napájecích zařízení v návrhu obvodu: DC/DC a LDO.Tato dvě zařízení mají své vlastní charakteristiky a scénáře aplikací a pochopení jejich výkonu a příslušných podmínek je pro návrh obvodů zásadní.
Nejprve se podívejme blíže na lineární regulátor LDO, lineární regulátor s nízkým kapkou nebo zařízení s nízkým kapcem.LDO se obvykle používá ve scénářích, které vyžadují redukci napětí.Mezi jeho hlavní výhody patří nízké náklady, nízký hluk a malý klidový proud.Vysoký výkon LDO je způsoben hlavně P-kanálovým MOSFET použitým uvnitř.Vzhledem k tomu, že P-kanálový MOSFET je řízen napětí, nevyžaduje proud, takže může výrazně snížit současnou spotřebu samotného zařízení.Kromě toho je napěťový pokles P-kanálové MOSFET nízký díky své malé rezistenci, což způsobuje, že napětí napětí přes něj velmi nízké.LDO vyžaduje velmi málo vnějších složek, obvykle je zapotřebí pouze jeden nebo dva obtokové kondenzátory, což poskytuje LDO významné výhody v miniaturizaci a kontrole nákladů.
Dále prozkoumáme převaděče DC/DC.Definice převodníku DC/DC je přeměna hodnoty výkonu DC, která zahrnuje Boost, Buck, Boost/Buck a Invertung Circuits.Ve srovnání s LDOS jsou hlavními výhodami převodníků DC/DC vysoká účinnost, schopnost vydávat velké proudy a malý klidový proud
.Se zlepšením technologie integrace vyžadují moderní převodníky DC/DC pouze malý počet externích induktorů a filtračních kondenzátorů, aby fungovali.Hlavními nevýhodami tohoto typu napájecího řadiče jsou však velký výstupní zvlnění a přepínání hluku a relativně vysoké náklady.
Během procesu výběru napájecího zařízení musí návrháři rozhodovat na základě vztahu mezi vstupním napětím a výstupním napětím, náklady, účinností, šumem a dalšími ukazateli výkonu.Například, pokud se vstupní napětí příliš neliší od výstupního napětí, regulátor LDO je obvykle lepší volbou, protože nejen poskytuje vysokou účinnost, ale také vede ke kontrole nákladů.LDO je obzvláště vhodné pro následující scénáře: produkty, které vyžadují vysoký hluk napájení a potlačení zvlnění, zařízení s oblastí desky PCB, jako jsou mobilní telefony, produkty, které neumožňují použití induktorů v napájecím zdroji, napájecí zdroje, které vyžadují okamžitěFunkce kalibrace a stavu výstupního stavu, zařízení požadavků s nízkým poklesem napětí a nízkou spotřebou energie, jakož i aplikace vyžadující nízké náklady na obvod a jednoduchá řešení.
Naopak, pokud je rozdíl mezi vstupním napětím a výstupním napětí velký nebo je pokles napětí velký, je vhodnější přepínač DC/DC převodník.Protože vstupní proud LDO je téměř stejný jako výstupní proud, pokud je pokles napětí příliš velký, bude na LDO ztracena více energie, čímž se sníží účinnost.V tomto případě se převaděč DC/DC stává lepší volbou díky své vysoké účinnosti a velkému proudu, i když může přinést větší rušení výstupu, být větší a náklady mírně vyšší.
Abych to shrnul, při výběru zařízení Boost v návrhu obvodu je jedinou volbou převodník DC/DC.Při zvažování buck zařízení musí designéři provádět komplexní analýzu z hlediska nákladů, efektivity, šumu a výkonu, aby určili, zda si vybrat DC/DC nebo LDO.Každé zařízení má své vlastní jedinečné výhody a omezení, takže návrháři musí zvážit celkové potřeby obvodu a specifické podmínky aplikace při rozhodování, které zařízení je lépe vhodné pro konkrétní aplikaci.