W polu konstrukcji obwodu wybór odpowiednich urządzeń zasilania jest kluczem do zapewnienia skutecznego działania całego systemu obwodu.Zwykle projektanci rozważają głównie dwa rodzaje urządzeń zasilających w projektowaniu obwodu: DC/DC i LDO.Te dwa urządzenia mają swoje własne cechy i scenariusze aplikacji, a zrozumienie ich wydajności i obowiązujących warunków ma kluczowe znaczenie dla projektowania obwodu.
Najpierw przyjrzyjmy się bliżej LDO, liniowym regulatorze o niskim poziomie lub urządzeniu o niskim poziomie.LDO jest zwykle używane w scenariuszach wymagających redukcji napięcia.Jego główne zalety obejmują niski koszt, niski hałas i mały prąd nieczynnikowy.Wysoka wydajność LDO wynika głównie z zastosowanego w nim MOSFET w kanale P.Ponieważ MOSFET kanału P jest napędzany napięciem, nie wymaga prądu, więc może znacznie zmniejszyć zużycie prądu samego urządzenia.Ponadto spadek napięcia MOSFET w kanale P jest niski ze względu na jego niewielką rezystancję, dzięki czemu spadek napięcia na niego jest bardzo niski.LDO wymaga bardzo niewielu komponentów zewnętrznych, ogólnie potrzebnych jest tylko jeden lub dwa kondensatory obejściowe, co daje znaczące zalety w miniaturyzacji i kontroli kosztów.
Następnie eksplorujemy konwertery DC/DC.Definicja konwertera DC/DC to konwersja wartości zasilania DC, która obejmuje wzmocnienie, buck, doładowanie/buck i odwracanie obwodów.W porównaniu z LDO, głównymi zaletami konwerterów DC/DC są wysoka wydajność, zdolność do wyprowadzania dużych prądów i małego prądu spoczynkowego
.Wraz z ulepszeniem technologii integracji nowoczesne przetworniki DC/DC wymagają tylko niewielkiej liczby zewnętrznych induktorów i kondensatorów filtracyjnych do funkcjonowania.Jednak głównymi wadami tego typu kontrolera mocy są duże wyjściowe hałas i przełączanie oraz stosunkowo wysokie koszty.
Podczas procesu wyboru urządzeń zasilania projektanci muszą podejmować decyzje w oparciu o związek między napięciem wejściowym a napięciem wyjściowym, kosztem, wydajnością, szumem i innymi wskaźnikami wydajności.Na przykład, jeśli napięcie wejściowe nie różni się zbytnio od napięcia wyjściowego, regulator LDO jest zwykle lepszym wyborem, ponieważ zapewnia nie tylko wysoką wydajność, ale także sprzyja kontroli kosztów.LDO jest szczególnie odpowiednie do następujących scenariuszy: produkty, które wymagają wysokiego hałasu zasilającego i tłumienia tętnienia, urządzenia z małym obszarem płyty PCB, takie jak telefony komórkowe, produkty, które nie pozwalają na korzystanie z induktorów w zasilaczu, zasilacze wymagające natychmiastowychFunkcje kalibracji i statusu wyjściowego, urządzenia wymagań o niskim spadku napięcia i niskim zużyciu energii, a także aplikacje wymagające niskich kosztów obwodu i prostych rozwiązań.
Wręcz przeciwnie, jeśli różnica między napięciem wejściowym a napięciem wyjściowym jest duża lub spadek napięcia jest duży, przełączający przełącznik DC/DC jest bardziej odpowiedni.Ponieważ prąd wejściowy LDO jest prawie równy prądowi wyjściowe, jeśli spadek napięcia jest zbyt duży, więcej energii zostanie utraconych na LDO, zmniejszając w ten sposób wydajność.W tym przypadku konwerter DC/DC staje się lepszym wyborem ze względu na wysoką wydajność i dużą wydajność prądu, chociaż może przynieść większe zakłócenia wyjściowe, być większe i kosztować nieco wyższe.
Podsumowując, przy wyborze urządzenia doładowania w konstrukcji obwodu, konwerter DC/DC jest jedynym wyborem.Rozważając urządzenia Buck, projektanci muszą przeprowadzić kompleksową analizę pod względem kosztów, wydajności, hałasu i wydajności, aby ustalić, czy wybrać DC/DC lub LDO.Każde urządzenie ma własne unikalne zalety i ograniczenia, więc projektanci muszą wziąć pod uwagę ogólne potrzeby obwodu i określone warunki zastosowania przy podejmowaniu decyzji, które urządzenie jest lepiej odpowiednie do określonej aplikacji.