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電源管理芯片效率不高,怎么解決?

發(fā)布時(shí)間:2016-01-26 責(zé)任編輯:susan

【導(dǎo)讀】在電子產(chǎn)品中,DC-DC控制應(yīng)用廣泛,工程師為了統(tǒng)一物料經(jīng)常會(huì)選擇自己熟悉的,輸出較大電流的DC-DC芯片,不管負(fù)載大小同溝通過(guò)都用同一型號(hào)來(lái)解決。但是這種電源管理芯片在小負(fù)載電流時(shí),效率不高,該怎么解決?

1、從效率方面考慮LDO和DC-DC轉(zhuǎn)換器的選擇

LDO:輸入電壓和輸出電壓差別不大,而且電流較小時(shí),可以選擇LDO芯片;

由LDO的功率損耗由公式可以看出,當(dāng)輸入輸出的壓差較大,或者輸出電流較大時(shí),那么損失的功耗就很高,發(fā)熱比較嚴(yán)重,在很多設(shè)計(jì)上不能使用,但是如果是低壓差,小電流時(shí)LDO就很適合,而且價(jià)錢也相對(duì)低廉。

DC-DC轉(zhuǎn)換器:輸入、輸出電壓差值較大且輸出大電流時(shí),就一定要選擇DC-DC芯片。

DC-DC的功率損耗與芯片內(nèi)部工藝設(shè)計(jì)相關(guān),在不同的使用情況時(shí)效率也不同,如果選用的合理,效率可以達(dá)到90%以上,功率損耗可以做到很低,適應(yīng)于各種場(chǎng)合,可以滿足設(shè)計(jì)者的需求。

2、常規(guī)降壓DC-DC的選擇

老方案:前些年,大部分使用的DC-DC芯片由于工藝問(wèn)題,效率都偏低;如,36V輸入5V/3A輸出的應(yīng)用,大部分工程師使用的都是尾綴為2576的產(chǎn)品,典型效率曲線如圖1所示:

電源管理芯片效率不高,怎么解決?
圖1

效率曲線從圖1上可以看出,在5V輸出時(shí),輸出電流無(wú)論是200mA還是3A時(shí),效率均在80%以下,已難以滿足越來(lái)越苛刻的能耗要求。

而且由于功率損耗很大,因此封裝大部分為TO-220或者DDPARK,體積很大,會(huì)占用很大面積的PCB。

新方案:以MPS為代表的新工藝DC-DC型號(hào)MP4423,輸入電壓40V,在5V輸出時(shí),效率可以達(dá)到90%以上,可滿足絕大多數(shù)場(chǎng)合的應(yīng)用。

電源管理芯片效率不高,怎么解決?
圖2

3、模塊式DC-DC的選擇

除用芯片自己搭DC-DC方案外,如果受限于體積或項(xiàng)目進(jìn)度時(shí)間,另一類模塊式的DC-DC是比較合適的選擇,如ZLG推出的ZY78xxS系列,引腳跟傳統(tǒng)的7805兼容,體積小巧,效率普遍都在90%以上,可大大降低設(shè)計(jì)的復(fù)雜度。

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