关于应用于产品的供电方案与设计 小结

2019-07-14 01:04发布

导:电源是一切电子系统正常工作的基础,电源管理就是为电子系统设计合适的电源,很多单片机工程师只会用 LDO,也有很多不知道各种 DC-DC 如何选用,遇到低功耗需求时手足无措; 此处,总结对各种常见 DC-DC 的特点和选用,并结合低功耗设计,讲述了工程化设计思想在电源设计中的实践。

1.分类

电源管理分类(安森美半导体):AC-DC;DC-DC;LED驱动器;电源模块;电压和电流管理 DC-DC控制器、转换器和稳压器 (1)线性稳压器,电感型稳压器DC-DC,电荷泵(电容型)稳压器DC-DC;          常用的线性稳压器:7805、LM317、LM1117、MCP1700 (2) 电感型:Buck 电感型 DC-DC:LM2576 和 LM2596; Boost 电感型 DC-DC:NCP1400A (3)电荷泵型反压器——MAX660; 带稳压的电荷泵——LM2772     

   举例我自己在设计时,有采用过的其他用过的电源方案,可供参考!!!

eg.tps54327

eg.MP1593 / MP1584 / LD-1117

                 

eg.MP4420

eg.LDO系列--ME6210X33M3X

eg.LDO系列-LT3013B

2.线性稳压器

(1)原理1--串联分压

(2)原理2-并联分压

(3)晶体管-串联稳压

(4)稳压IC--介绍1-7805及其电路(输出大于等于5v)

===现在的产品很少用7805的,发热表现不好,效率也不突出,输出电压大于5v,产品中有很多替代方案=====

(5)稳压ic--317系列--lm317/ncv317及其电路-----输出电压可以调整(1.2-37v),自带过热和短路保护

(6)稳压ic--LM1117及其电路(输出电压小于等于5v)

(7)稳压ic--MCP1700-低静态电流的LDO(非常适合在低功耗产品之中)

(8)关键参数--压差指标--输入输出电压差值=vin-vout

对比1700、1117和7805:参数对比! MCP1700压差比LM1117小,LM1117的压差比7805小;在使用电池供电的产品中务必关注此参数; 相比之下,MCP1700显然能更有效充分利用电池,避免了浪费!

(9)静态电流

显然静态电流1700和7805差了几乎一个数量级;(7805是6mA,1117是4uA) 分析:1700的内部电路(静态电流就是单纯给ic供电,不考虑外部负载时所需要耗损的电流) 现在的便携产品,大都要考虑功耗,几乎所有的IC--不管是电源ic、传感器ic或者mcu的IC的静态损耗几乎都处在uA级别;超过mA级别的算是比较大的功耗了!

             低静态电流、低压差是很关键的参数,如下的ic-参考上图的电路!

(10)硬件电路的设计注意事项

     1)防短电路设计 2)防反接电路--如下,这是我用过的一种防反接电路方案

3.电感型的DC-DC电路

 (1) Buck 电感型 DC-DC:LM2576 和 LM2596.(降压型电路)

    原理:

(2)Boost电路结构和原理(升压型)

(3)带有buch和boost两种功能的原理和结构(升压和降压)

(4)电感型的DC-DC的芯片--LM2576/LM2596--电路参考上方的图

4.电容型(电荷型)dc-dc