回路設計の分野では、適切な電源デバイスを選択することが、回路システム全体の効果的な動作を保証するための鍵です。通常、設計者は、主に回路設計の2種類の電力デバイス、DC/DCとLDOを検討します。これらの2つのデバイスには独自の特性とアプリケーションシナリオがあり、パフォーマンスと適用条件を理解することは、回路設計に不可欠です。
まず、LDO、低ドロップアウト線形レギュレーター、または低ドロップアウトデバイスを詳しく見てみましょう。LDOは通常、電圧削減を必要とするシナリオで使用されます。その主な利点には、低コスト、低ノイズ、小さな静止電流が含まれます。LDOの高性能は、主にその内部で使用されているPチャネルMOSFETによるものです。PチャンネルMOSFETは電圧駆動型であるため、電流は必要ありませんので、デバイス自体の電流消費量を大幅に削減できます。さらに、PチャンネルMOSFETの電圧降下は、抵抗が小さいため低く、電圧降下が非常に低くなります。LDOには外部コンポーネントが非常に少なく、通常は1つまたは2つのバイパスコンデンサのみが必要であるため、LDOは小型化とコスト制御に大きな利点をもたらします。
次に、DC/DCコンバーターを探索します。DC/DCコンバーターの定義は、Boost、Buck、Boost/Buck、および反転回路を含むDC電力値の変換です。LDOSと比較して、DC/DCコンバーターの主な利点は、高効率、大きな電流を出力する能力、および小さな静止電流です
。統合テクノロジーの改善により、最新のDC/DCコンバーターは、機能するために少数の外部インダクタとフィルターコンデンサのみが必要です。ただし、このタイプのパワーコントローラーの主な欠点は、大きな出力リップルとスイッチングノイズ、および比較的高いコストです。
パワーデバイスの選択プロセス中、設計者は、入力電圧と出力電圧、コスト、効率、ノイズ、その他のパフォーマンスインジケーターとの関係に基づいて決定を下す必要があります。たとえば、入力電圧が出力電圧とそれほど変わらない場合、LDOレギュレーターは通常、高効率を提供するだけでなく、コスト制御を助長するため、より良い選択です。LDOは、次のシナリオに特に適しています。高出力騒音とリップル抑制を必要とする製品、携帯電話などの小さなPCBボードエリアを備えたデバイス、電源でインダクタの使用を許可しない製品、瞬時に必要な電源供給キャリブレーションと出力ステータスセルフテスト機能、低電圧の低下と低い独自の消費電力を備えた要件機器、および低回路コストと簡単なソリューションを必要とするアプリケーション。
それどころか、入力電圧と出力電圧の差が大きい場合、または電圧降下が大きい場合、スイッチングDC/DCコンバーターがより適切です。LDOの入力電流は出力電流にほぼ等しいため、電圧降下が大きすぎる場合、LDOにより多くのエネルギーが失われるため、効率が低下します。この場合、DC/DCコンバーターは、その効率が高く電流出力が大きいため、より良い選択肢になりますが、出力干渉が大きくなり、大きくなり、コストがわずかに高くなる可能性があります。
要約すると、回路設計でブーストデバイスを選択するとき、DC/DCコンバーターが唯一の選択肢です。バックデバイスを検討する際に、設計者は、コスト、効率、騒音、パフォーマンスの観点から包括的な分析を実施して、DC/DCまたはLDOを選択するかどうかを判断する必要があります。各デバイスには独自の利点と制限があるため、設計者は、特定のアプリケーションに適しているデバイスを決定する際に、回路の全体的なニーズと特定のアプリケーション条件を考慮する必要があります。