【电源设计】12电源芯片详细选型攻略
0.前言
- 本章主要学习电源芯片的详细选型攻略。
- 之前一直找不到硬件题目来练习，老羡慕人家做软件的，最近发现牛客居然有硬件相关题目！
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- 个人刷题练习系列专栏：个人CSDN牛客刷题专栏
- 而且牛客的硬件板块还挺多的，包括FPGA等等，而CSDN相对硬件板块太少了，如下是牛客硬件专项题目位置：
文章目录
- 0.前言
- 1.REF电压基准源设计选型要点
- 1.1REF应用场景
- 1.2REF分类
- 1.3REF低噪声
- 1.4初始电压精度、温度稳定性、长期漂移
- 1.5静态电流
- 2.LDO设计选型要点
- 2.1电流及功耗
- 2.2低噪声/PSRR
- 2.3瞬态响应
- 2.4静态电流
- 3.Buck/Boost设计选型要点
- 3.1输入输出电压/输出电流能力
- 3.2开关频率/转换效率
- 3.3瞬态响应
- 3.4静态电流
- 3.5纹波及EMI
- 3.6Buck最大占空比问题
- 3.7Boost输出隔离问题
- 3.8外置MOSFET开关电源控制器
- 3.9DC/DC 开关电源 uModule/MicroSiP 全集成模块
- 4.电源仿真与layout
- 结束语
1.REF电压基准源设计选型要点
1.1REF应用场景
1.2REF分类
1.3REF低噪声
- Q：为什么高精度ADC做不到期望的采样位数？
- A：如下图，REF3325作为基准，采样精度不找过16bit。
1.4初始电压精度、温度稳定性、长期漂移
- Q：可以用电池做基准源吗？
- A：不可以，电池的噪声虽然很低，但其温度稳定性与长期漂移太差。
1.5静态电流
- 静态电流在低功耗场景下较为重要。
2.LDO设计选型要点
2.1电流及功耗
- Q：为什么要用LDO而不是DCDC?
- A：LDO使用简单且噪声小，但其使用时一定要考虑结温散热。
2.2低噪声/PSRR
2.3瞬态响应
- 不同1117瞬态响应差异很大，如：
2.4静态电流
- 低功耗设计，比如用电池供电时，静态电流很重要，不同厂商静态电流差异非常大。
3.Buck/Boost设计选型要点
- 如下图，经典的芯片随着时代发展，性能指标显得都较为差些。
3.1输入输出电压/输出电流能力
- 输入电压与输出电流均考虑按两倍设计最好。
3.2开关频率/转换效率
- 开关频率越低，开关损耗越小占次要，对应电感越大，电感内阻越大电感损耗会增加占主导，同时占板面积越大；
- 开关频率越高，开关损耗越大占主导，对应电感越小，电感内阻越小电感损耗会降低占次要，同时占板面积越小。
- 因此去顶开关频率时，需要谋求一种平衡，使转换效率高、占板面积小。
3.3瞬态响应
- 新发布的DCDC瞬态响应一般要好得多。
3.4静态电流
3.5纹波及EMI
- 噪声来源：
- 两种改进方式：
3.6Buck最大占空比问题
- 输入输出压差越大，占空比越小；输出输出占空比越小，占空比越大。
- 因此用电池供电时，放电越多，电压越低，很有可能最大占空比不能满足输出输出关系，导致电路不能正确输出电压（会偏低）。
3.7Boost输出隔离问题
- 芯片不工作时，部分芯片方案输入会输出到后继电路，导致后级电路不能正常工作，这时需要串接mos来做开关。
3.8外置MOSFET开关电源控制器
- Q：为何要使用外置MOSFET开关电源控制器？
- A：从转换效率讲，性能好的MOS很难集成到芯片内；
- 从封装热阻讲，外置有助于散热，而内置mos的RdsON会产生热阻问题。
- 需要大电流，需要多通道多相位。
3.9DC/DC 开关电源 uModule/MicroSiP 全集成模块
- 芯片厂商将ic与外部电路全部集成在一个小的封装上，可直接使用，性能好，但巨贵。
4.电源仿真与layout
结束语
- 以上就是电源芯片详细选型攻略的内容。
- 推荐牛客网刷题(点击可以跳转)的硬件刷题板块。
资料链接: 电源芯片大盘点！超详细选型攻略？经典VS新兴哪个好
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