در زمینه طراحی مدار ، انتخاب دستگاه های برق مناسب کلید اطمینان از عملکرد مؤثر کل سیستم مدار است.معمولاً ، طراحان عمدتاً دو نوع دستگاه برق را در طراحی مدار در نظر می گیرند: DC/DC و LDO.این دو دستگاه ویژگی ها و سناریوهای کاربردی خاص خود را دارند و درک عملکرد و شرایط قابل اجرا برای طراحی مدار بسیار مهم است.
ابتدا بیایید نگاهی دقیق تر به LDO ، یک تنظیم کننده خطی کم قطره یا دستگاه کم قطره ای بیندازیم.LDO معمولاً در سناریوهایی که نیاز به کاهش ولتاژ دارند استفاده می شود.مزایای اصلی آن شامل کم هزینه ، سر و صدای کم و جریان کوچک ساکن است.عملکرد بالای LDO عمدتا به دلیل MOSFET کانال P است که در داخل آن استفاده می شود.از آنجا که MOSFET کانال P ولتاژ محور است ، به جریان احتیاج ندارد ، بنابراین می تواند مصرف فعلی دستگاه را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.علاوه بر این ، قطره ولتاژ MOSFET کانال P به دلیل مقاومت در برابر کوچک آن کم است و باعث می شود ولتاژ در آن بسیار کم باشد.LDO به اجزای خارجی بسیار کمی نیاز دارد ، به طور کلی فقط یک یا دو خازن بای پس مورد نیاز است که این امر مزایای قابل توجهی در کوچک سازی و کنترل هزینه دارد.
بعد ، مبدل های DC/DC را کشف می کنیم.تعریف مبدل DC/DC تبدیل مقدار قدرت DC است که شامل مدارهای تقویت ، باک ، تقویت/باک و معکوس است.در مقایسه با LDOS ، مزایای اصلی مبدل های DC/DC راندمان بالا ، توانایی خروجی جریانهای بزرگ و جریان کوچک ساکن است
بشربا بهبود فناوری ادغام ، مبدل های مدرن DC/DC فقط به تعداد کمی از سلف های خارجی و خازن های فیلتر نیاز دارند.با این حال ، معایب اصلی این نوع کنترلر برق ، موج بزرگ خروجی و نویز سوئیچینگ و هزینه نسبتاً بالایی است.
در طی فرآیند انتخاب دستگاه برق ، طراحان باید بر اساس رابطه بین ولتاژ ورودی و ولتاژ ورودی و ولتاژ خروجی ، هزینه ، کارآیی ، نویز و سایر شاخص های عملکرد تصمیم بگیرند.به عنوان مثال ، اگر ولتاژ ورودی با ولتاژ خروجی تفاوت چندانی ندارد ، تنظیم کننده LDO معمولاً انتخاب بهتری است زیرا نه تنها راندمان بالایی را فراهم می کند بلکه برای کنترل هزینه نیز مساعد است.LDO به ویژه برای سناریوهای زیر مناسب است: محصولاتی که نیاز به سر و صدای منبع تغذیه بالا و سرکوب موج دار دارند ، دستگاه هایی با منطقه کوچک PCB مانند تلفن های همراه ، محصولاتی که امکان استفاده از سلف ها در منبع تغذیه ، منبع تغذیه ای را ندارند که نیاز به فوری دارندعملکردهای خودآزمایی کالیبراسیون و خروجی ، تجهیزات مورد نیاز با افت ولتاژ کم و مصرف انرژی کم و همچنین برنامه هایی که نیاز به هزینه های مدار کم و راه حل های ساده دارند.
در مقابل ، اگر تفاوت بین ولتاژ ورودی و ولتاژ خروجی بزرگ باشد یا افت ولتاژ بزرگ باشد ، مبدل سوئیچینگ DC/DC مناسب تر است.از آنجا که جریان ورودی LDO تقریباً برابر با جریان خروجی است ، اگر افت ولتاژ خیلی بزرگ باشد ، انرژی بیشتری در LDO از بین می رود و از این طریق کارایی را کاهش می دهد.در این حالت ، مبدل DC/DC به دلیل راندمان بالا و خروجی جریان بزرگ ، به انتخاب بهتری تبدیل می شود ، اگرچه ممکن است تداخل خروجی بیشتری را به همراه داشته باشد ، بزرگتر باشد و هزینه کمی بیشتر باشد.
به طور خلاصه ، هنگام انتخاب یک دستگاه تقویت در طراحی مدار ، یک مبدل DC/DC تنها انتخاب است.در هنگام در نظر گرفتن دستگاه های باک ، طراحان برای تعیین انتخاب DC/DC یا LDO باید تجزیه و تحلیل جامع را از نظر هزینه ، کارآیی ، نویز و عملکرد انجام دهند.هر دستگاه مزایا و محدودیت های منحصر به فرد خود را دارد ، بنابراین طراحان باید هنگام تصمیم گیری در مورد کدام دستگاه برای یک برنامه خاص ، نیازهای کلی مدار و شرایط کاربرد خاص را در نظر بگیرند.