Ķēdes projektēšanas laukā atbilstošu jaudas ierīču izvēle ir atslēga, lai nodrošinātu visas shēmas sistēmas efektīvu darbību.Parasti dizaineri galvenokārt apsver divu veidu jaudas ierīces ķēdes projektēšanā: DC/DC un LDO.Šīm divām ierīcēm ir savas īpašības un pielietojuma scenāriji, un to veiktspēja un piemērojamie apstākļi ir svarīgi, lai projektētu shēmas.
Vispirms tuvāk apskatīsim LDO, zemas pilēšanas lineāro regulatoru vai ar zemu pilienu ierīci.LDO parasti izmanto scenārijos, kuriem nepieciešama sprieguma samazināšana.Tās galvenās priekšrocības ir zemas izmaksas, zems troksnis un maza mierīga strāva.LDO augstā veiktspēja galvenokārt ir saistīta ar P-kanāla MOSFET, ko tā izmanto.Tā kā P-kanāla MOSFET ir virzīts uz spriegumu, tam nav nepieciešama strāva, tāpēc tas var ievērojami samazināt pašas ierīces pašreizējo patēriņu.Turklāt P-kanāla MOSFET sprieguma kritums ir mazs, pateicoties tā mazajai pretestībai, padarot sprieguma kritumu pāri tam ļoti zemu.LDO prasa ļoti maz ārēju komponentu, parasti nepieciešami tikai viens vai divi apvedceļa kondensatori, kas LDO dod ievērojamas priekšrocības miniaturizācijas un izmaksu kontrolē.
Tālāk mēs izpētīsim DC/DC pārveidotājus.DC/līdzstrāvas pārveidotāja definīcija ir līdzstrāvas jaudas vērtības konvertēšana, kas ietver pastiprināšanas, buksa, pastiprināšanas/buksa un apgrieztā shēmu.Salīdzinot ar LDOS, galvenās DC/DC pārveidotāju priekšrocības ir augstas efektivitātes, spēja izvadīt lielas straumes un mazu mierīgu strāvu
ApvidūUzlabojot integrācijas tehnoloģiju, mūsdienu DC/DC pārveidotājiem ir nepieciešams tikai neliels skaits ārējo induktoru un filtru kondensatoru darbībai.Tomēr šāda veida jaudas kontroliera galvenie trūkumi ir liela izejas pulsācija un pārslēgšanās troksnis un salīdzinoši augstas izmaksas.
Strāvas ierīces izvēles procesa laikā dizaineriem jāpieņem lēmumi, pamatojoties uz saistību starp ieejas spriegumu un izejas spriegumu, izmaksām, efektivitāti, troksni un citiem veiktspējas indikatoriem.Piemēram, ja ieejas spriegums daudz neatšķiras no izejas sprieguma, LDO regulators parasti ir labāka izvēle, jo tas ne tikai nodrošina augstu efektivitāti, bet arī veicina izmaksu kontroli.LDO ir īpaši piemērota šādiem scenārijiem: produktiem, kuriem nepieciešams liela barošanas trokšņa un pulsācijas slāpēšana, ierīces ar nelielu PCB plates zonu, piemēram, mobilajiem tālruņiem, produktiem, kas neļauj izmantot induktorus barošanas avotos, barošanas avoti, kuriem nepieciešami tūlītējiKalibrēšanas un izvades statusa pašpārbaudes, prasību aprīkojums ar zema sprieguma kritumu un zema enerģijas patēriņu, kā arī lietojumprogrammas, kurām ir vajadzīgas zemas ķēdes izmaksas un vienkārši risinājumi.
Tieši pretēji, ja starpība starp ieejas spriegumu un izejas spriegumu ir liela vai sprieguma kritums ir liela, piemērotāks ir pārslēgšanas līdzstrāvas/līdzstrāvas pārveidotājs.Tā kā LDO ieejas strāva ir gandrīz vienāda ar izejas strāvu, ja sprieguma kritums ir pārāk liels, LDO tiks zaudēta vairāk enerģijas, tādējādi samazinot efektivitāti.Šajā gadījumā līdzstrāvas/līdzstrāvas pārveidotājs kļūst par labāku izvēli, pateicoties tā augstajai efektivitātei un lielajai strāvas jaudai, kaut arī tas var radīt lielāku izejas traucējumus, būt lielākiem un izmaksām nedaudz augstāk.
Apkopojot, izvēloties pastiprināšanas ierīci ķēdes projektēšanā, DC/DC pārveidotājs ir vienīgā izvēle.Apsverot Buck ierīces, dizaineriem jāveic visaptveroša analīze izmaksu, efektivitātes, trokšņa un veiktspējas izteiksmē, lai noteiktu, vai izvēlēties DC/DC vai LDO.Katrai ierīcei ir savas unikālās priekšrocības un ierobežojumi, tāpēc dizaineriem ir jāapsver ķēdes vispārējās vajadzības un īpašie pielietojuma apstākļi, izlemjot, kura ierīce ir labāk piemērota noteiktai lietojumprogrammai.