Nel campo della progettazione del circuito, la selezione di dispositivi di alimentazione appropriati è la chiave per garantire il funzionamento efficace dell'intero sistema di circuiti.Di solito, i progettisti considerano principalmente due tipi di dispositivi di alimentazione nella progettazione di circuiti: DC/DC e LDO.Questi due dispositivi hanno le proprie caratteristiche e scenari di applicazione e comprendere le loro prestazioni e le condizioni applicabili è cruciale per la progettazione del circuito.
Innanzitutto, diamo un'occhiata più da vicino all'LDO, un regolatore lineare a basso dropout o un dispositivo a basso dropout.LDO viene solitamente utilizzato in scenari che richiedono una riduzione della tensione.I suoi principali vantaggi includono basso costo, basso rumore e piccola corrente quiescente.Le alte prestazioni di LDO sono principalmente dovute al MOSFET di P-Cannel utilizzato al suo interno.Poiché il MOSFET del canale P è guidato dalla tensione, non richiede corrente, quindi può ridurre significativamente il consumo di corrente del dispositivo stesso.Inoltre, la caduta di tensione del MOSFET a canale P è bassa a causa della sua piccola resistenza, rendendo la tensione scendere molto bassa.LDO richiede pochissimi componenti esterni, generalmente sono necessari solo uno o due condensatori di bypass, il che offre a LDO vantaggi significativi nella miniaturizzazione e nel controllo dei costi.
Successivamente, esploriamo i convertitori DC/DC.La definizione di convertitore DC/DC è la conversione del valore di alimentazione CC, che include circuiti Boost, Buck, Boost/Buck e Inverting.Rispetto agli LDO, i principali vantaggi dei convertitori DC/DC sono ad alta efficienza, capacità di produrre grandi correnti e piccole corrente quiescente
.Con il miglioramento della tecnologia di integrazione, i moderni convertitori DC/DC richiedono solo un piccolo numero di induttori esterni e condensatori di filtri per funzionare.Tuttavia, i principali svantaggi di questo tipo di controller di alimentazione sono ampia ondulazione di uscita e rumore di commutazione e un costo relativamente elevato.
Durante il processo di selezione del dispositivo di alimentazione, i progettisti devono prendere decisioni in base alla relazione tra tensione di ingresso e tensione di uscita, costo, efficienza, rumore e altri indicatori di prestazione.Ad esempio, se la tensione di ingresso non è molto diversa dalla tensione di uscita, un regolatore LDO è di solito una scelta migliore perché non solo fornisce un'alta efficienza, ma è anche favorevole al controllo dei costi.LDO è particolarmente adatto per i seguenti scenari: prodotti che richiedono un elevato rumore di alimentazione e soppressione dell'ondulazione, dispositivi con piccole aree di scheda PCB come telefoni cellulari, prodotti che non consentono l'uso di induttori nell'alimentazione, gli alimentari che richiedono istantaneiFunzioni di autotest di calibrazione e stato di output, apparecchiature per requisiti con caduta a bassa tensione e basso consumo di energia, nonché applicazioni che richiedono costi di circuito bassi e soluzioni semplici.
Al contrario, se la differenza tra la tensione di ingresso e la tensione di uscita è grande o la caduta di tensione è grande, un convertitore CC/CC di commutazione è più adatta.Poiché la corrente di input dell'LDO è quasi uguale alla corrente di uscita, se la caduta di tensione è troppo grande, più energia andrà persa sull'LDO, riducendo così l'efficienza.In questo caso, il convertitore DC/DC diventa una scelta migliore a causa della sua elevata efficienza e dell'uscita di grande corrente, sebbene possa portare una maggiore interferenza di uscita, essere più grande e costa leggermente più alte.
Per riassumere, quando si sceglie un dispositivo di boost nella progettazione di circuiti, un convertitore DC/DC è l'unica scelta.Quando si considerano i dispositivi Buck, i progettisti devono condurre un'analisi completa in termini di costo, efficienza, rumore e prestazioni per determinare se scegliere DC/DC o LDO.Ogni dispositivo ha i suoi vantaggi e limitazioni unici, quindi i progettisti devono considerare le esigenze complessive del circuito e le condizioni specifiche dell'applicazione quando si decidono quale dispositivo è più adatto per un'applicazione specifica.