בשדה תכנון המעגלים, בחירת מכשירי חשמל מתאימים היא המפתח להבטיח את הפעולה היעילה של מערכת המעגלים כולה.בדרך כלל, מעצבים שוקלים בעיקר שני סוגים של מכשירי חשמל בעיצוב מעגלים: DC/DC ו- LDO.לשני מכשירים אלה יש מאפיינים ותרחישים של יישומים משלהם, והבנת הביצועים שלהם ותנאי היישום שלהם היא מכריעה לתכנון המעגלים.
ראשית, בואו נסתכל מקרוב על ה- LDO, רגולטור ליניארי נמוך או מכשיר דריכה נמוכה.LDO משמש בדרך כלל בתרחישים הדורשים הפחתת מתח.היתרונות העיקריים שלה כוללים עלות נמוכה, רעש נמוך וזרם שקט קטן.הביצועים הגבוהים של LDO נובעים בעיקר מה- P-Channel MOSFET המשמש בתוכו.מכיוון ש- P-Channel MOSFET מונע על מתח, הוא אינו דורש זרם, כך שהוא יכול להפחית משמעותית את הצריכה הנוכחית של המכשיר עצמו.בנוסף, ירידת המתח של MOSFET של ערוץ ה- p נמוכה בגלל התנגדותו הקטנה, מה שהופך את ירידת המתח לעליו נמוכה מאוד.LDO דורש מעט מאוד רכיבים חיצוניים, בדרך כלל יש צורך רק בקבלים עוקפים אחד או שניים, מה שמאפשר ליתרונות משמעותיים של LDO במיזוג ובקרת עלויות.
בשלב הבא אנו חוקרים ממירי DC/DC.ההגדרה של ממיר DC/DC היא המרה של ערך כוח DC, הכולל דחיפה, באק, דחיפה/באק ומעגלי הפוך.בהשוואה ל- LDOs, היתרונות העיקריים של ממירי DC/DC הם יעילות גבוהה, היכולת להוציא זרמים גדולים וזרם שקט קטן
ועם שיפור טכנולוגיית האינטגרציה, ממירי DC/DC מודרניים דורשים רק מספר קטן של משרנים חיצוניים וקבלים לסינון כדי לתפקד.עם זאת, החסרונות העיקריים של בקר כוח מסוג זה הם רעש פלט גדול ומעבר רעש, ועלות גבוהה יחסית.
בתהליך בחירת מכשירי הכוח, מעצבים צריכים לקבל החלטות על סמך הקשר בין מתח קלט למתח יציאה, עלות, יעילות, רעש ומדדי ביצועים אחרים.לדוגמה, אם מתח הקלט אינו שונה בהרבה ממתח היציאה, ווסת LDO הוא בדרך כלל בחירה טובה יותר מכיוון שהוא לא רק מספק יעילות גבוהה אלא גם תורם לבקרת עלויות.LDO מתאימה במיוחד לתרחישים הבאים: מוצרים הדורשים רעש אספקת חשמל גבוהה ודיכוי אדווה, מכשירים עם שטח לוח PCB קטן כמו טלפונים ניידים, מוצרים שאינם מאפשרים שימוש במשרנים באספקת החשמל, ספקי כוח הדורשים מיידיפונקציות בדיקה עצמית של כיול ופלט, ציוד דרישות עם ירידה במתח נמוך וצריכת חשמל נמוכה משלו, כמו גם יישומים הדורשים עלויות מעגל נמוכות ופתרונות פשוטים.
נהפוך הוא, אם ההבדל בין מתח הכניסה למתח היציאה גדול או שירידת המתח גדולה, ממיר DC/DC מיתוג מתאים יותר.מכיוון שזרם הקלט של ה- LDO כמעט שווה לזרם הפלט, אם ירידת המתח גדולה מדי, יותר אנרגיה תאבד ב- LDO, ובכך תפחית את היעילות.במקרה זה, ממיר DC/DC הופך לבחירה טובה יותר בגלל היעילות הגבוהה והפלט הנוכחי הגדול שלו, אם כי הוא עשוי להביא הפרעות תפוקה גדולות יותר, להיות גדול יותר ועלות מעט גבוה יותר.
לסיכום, בבחירת מכשיר Boost בעיצוב מעגלים, ממיר DC/DC הוא הבחירה היחידה.כאשר שוקלים מכשירי באק, מעצבים צריכים לבצע ניתוח מקיף מבחינת עלות, יעילות, רעש וביצועים כדי לקבוע אם לבחור DC/DC או LDO.לכל מכשיר יתרונות ומגבלות ייחודיים משלו, ולכן מעצבים חייבים לקחת בחשבון את הצרכים הכוללים של המעגל ואת תנאי היישום הספציפיים בעת ההחלטה איזה מכשיר מתאים יותר ליישום ספציפי.