Для небольшой разницы Vin-Vout стоит ли использовать LDO против регулятора доллара?

Я хочу снизить напряжение с 5 до 3,3 В при 250 мА.

Насколько я понимаю, есть два варианта для рассмотрения:

• Бак: больше места, дороже
• LDO: меньше места, дешевле, труднее отводить тепло (?), Менее эффективно (?)

Что мне интересно, так это то, что LDO будет эффективнее и лучше справляться с этой работой? Я слышал, что в решениях от 6 В до 5 В обычно используются LDO вместо стабилизаторов напряжения, потому что они более эффективны, но мне интересно, работает ли это от 5 В до 3,3 В?

Падение от 5 до 3,3 В при 250 мА будет означать необходимость потери 0,425 Ватт в LDO, вам понадобится массивный радиатор, чтобы это работало.

LDO никогда не будет более эффективным, чем понижающий преобразователь, если только вам не нужен настолько малый ток, что мощность, используемая самим регулятором, становится проблемой.

У меня сейчас неправильно спроектированная печатная плата, где я попытался сделать именно то, что вы предлагаете, чтобы превратить 5 В в 3,3 В при 200 мА, и хотя у меня есть большая медная плоскость в виде радиатора, LDO все еще достигает 80 ° C в несколько секунд.

В настоящее время я перерабатываю блок питания, чтобы вместо него использовать преобразователь MC34063A.

Многие уже дали вам свое мнение об эффективности энергопотребления, я просто хотел бы привести некоторые причины, по которым я видел, как другие делают это.

1. Помехоустойчивость. Бак / бост регуляторы, более широко [SMPS] [1], имеют очень плохие шумовые характеристики. Они почти гарантируют гармоники на частоте переключения. LDO не делают, они создают очень гладкую власть.

2. Простота: вы только падаете на небольшое напряжение, сохраняйте чистоту цепи и низкое количество компонентов.

Такая помехоустойчивость обычно является одной из основных причин, по которой я это вижу. На этой ноте нельзя обойти LDO, вы платите за мощность, чтобы получить чистую выходную мощность. Конкретная причина, по которой LDO так популярны, связана с тем, что вы можете использовать понижающую / повышающую нагрузку, чтобы получить напряжение, чуть превышающее рабочее напряжение вашего LDO. Я часто видел это в цепях 5 В, они повышают мощность до 5,5 В, а затем подают ее на шину 5 В. Это обеспечивает очень низкий уровень шума и высокое качество электроэнергии, при этом потери мощности составляют всего 1/11, при этом КПД по сравнению с LDO составляет около 90%.

Таким образом, с этой точки зрения, вы всегда можете понизить напряжение до 4 В с помощью резистора и LDO, но я бы просто LDO и удостоверился, что вы подключили его к тепловому тракту с низким сопротивлением, чтобы тепло легко рассеивалось.

LDO не будут более эффективными: (5 В - 3,3 В) * 250 мА = 0,425 Вт.

Уже довольно много для небольших (SOT-23) LDO, по крайней мере, DPAK, вероятно, необходим. Конструкция (не эффективность) может быть улучшена с помощью последовательных резисторов на входе LDO для отвода тепла от ИС и в резисторы, но убедитесь, что падение напряжения на резисторах R _ser  × I _max не становится слишком большим для максимальный ток, который требуется. При I _max и на нижнем конце доступного входного напряжения V _{in, min} вам все равно необходимо соответствовать минимальному входному напряжению LDO, т.е.

V _{out, max}  + V _{drop, LDO, max}  ≥ V _{in, min}  - R _ser  × I _max .

Этот прием иногда помогает, если вы не можете рассеять все тепло внутри собственного пакета LDO и хотите распределить его по большему количеству компонентов. Кроме того, последовательные резисторы перед LDO иногда действуют как защита от короткого замыкания бедного человека, учитывая, что они могут некоторое время выдерживать полное входное напряжение.

Все это дешево и грязно, так что да: возможно, стоит потратить деньги.

Это зависит от ваших требований:

• Для высокоэффективной цифровой схемы: бак.
• Для прецизионных аналоговых схем с низким уровнем шума: LDO!

Это не совсем так, поскольку LDO никогда не будет более эффективным, так как в какой-то момент потери на коммутацию и ток питания для коммутатора перевесят преимущества.

Да, и 34063A - довольно паршивый преобразователь с точки зрения коммутаторов - для 5 В до 3,3 В меня не удивит, если выгода будет минимальной. Для этого диапазона напряжения есть намного лучшие преобразователи.

Для цифровых сигналов используйте понижающий преобразователь. Часто вы найдете решение, которое меньше решений LDO, учитывая, что катушки индуктивности занимают довольно мало места, а количество необходимых внешних компонентов невелико.

Если вам нужны как цифровые, так и аналоговые сигналы, вы хотите очистить сигнал с помощью LDO. В вашем примере вы можете использовать двойное преобразование постоянного тока в постоянное для получения цифрового и аналогового напряжения из одного чипа. Например, вы можете получить микросхему, которая преобразует цифровое напряжение 5 В в 3,3 В, а затем подключить этот выход для получения аналогового напряжения 3,0 В.

Я думаю, у вас есть неправильное представление о LDO.

LDO означает низкий уровень отсева или когда вам нужно очень мало отличий от Vin до Vout. То, что вы пытаетесь сделать, не требует LDO, обычная 7805, LM317 или другая хрень будет выполнять то же самое (плохо читается).

Вы можете думать об эффективности линейного регулятора как о Vout / Vin, так что в вашем примере ясно, что 3.3 / 5 = 66% - это плохое число. Это означает, что в любое время ваш регулятор нагреет атмосферу с оставшимися 34%.

Даже с такой низкой эффективностью, линейный может работать очень хорошо, пока мощность, рассеиваемая на нем (то есть, разница между Pin и Pout) будет адекватна для пакета регулятора + естественное охлаждение или плоскость PCB (считайте повышение температуры пакета при 50 градусах например). Это может быть легко вычислено из таблиц.

Но если вы попытаетесь конвертировать 3 из 3,3, вы получите 90,9%, что намного лучше (и дешевле), чем большинство регуляторов доллара. В этом случае вам понадобится LDO (и хороший), поскольку LM317 не может обрабатывать 300 мВ.

Так что в вашем случае доллар будет намного лучше с точки зрения эффективности.

Ура,

Долговечные преобразователи обычно плохо работают при токах «ожидания», составляющих всего несколько микроампер.

Я на самом деле использовал конструкции с батарейным питанием, сочетающие в себе оба преобразователя: ldo и понижающий ток, где uC работает от ldo, и включал схему с питанием от понижающего преобразователя, которая потребляла ~ 300 мА в течение нескольких минут за раз.

Ну, я думаю, что знаю более простое решение. Вы можете использовать LM117 / LM317 IC , чтобы сделать свою работу , и так как текущий предел 250mA это должно быть лучшим вариантом , и вам не придется беспокоиться о жаре , поскольку они могут идти до 1.5А. Здесь необходимо, чтобы входное напряжение было как минимум на 1,5 В больше выходного напряжения.

Я использовал их даже без какого-либо радиатора для таких малых токов, и они идут отлично. Вот лист данных, надеюсь, это поможет вам, и схема не так сложна. Для большей безопасности вы можете узнать, нужен ли вам радиатор, используя формулу, приведенную в техническом паспорте.

http://www.national.com/ds/LM/LM117.pdf