由于半導體制造工藝的原因,低電壓器件的成本比傳統5V器件更低,性能更優,加上多數器件的I/O腳可以兼容5v/3.3v TTL電平,可以直接使用在原有系統中,所以各大半導體公司都將3.3v,2.5v等低電壓集成電路作為推廣重點,如高端的DSP,PLD/FPGA產品已廣泛采用3.3v,2.5v甚至1.8v,1.5v供電。 面對低電壓芯片的廣泛使用,我們不得不重新改造我們的電源系統。 圖:AS2815 1.5A低壓差線性穩壓器應用電路,左邊為輸出可調型,右邊為3.3v固定輸出型 那么如何得到3.3v,2.5v等低電壓呢? 通常我們可以采用三種方法: 1. 采用低壓差線形穩壓芯片(LDO) 線形穩壓芯片是一種最簡單的電源轉換芯片,基本上不要外圍元件。 但是傳統的線形穩壓器,如78xx系列都要求輸入電壓要比輸出電壓高2v-3v以上,否則不能正常工作,但是5v到3.3v的電壓差只有1.7v,所以78xx系列已經不能夠滿足3.3v或2.5的電源設計要求。 面對這類需求,許多電源芯片公司推出了Low Dropout Regulator,即:低壓差線形穩壓器,簡稱LDO。這種電源芯片的壓差只有1.3-0.2伏,可以實現5v轉3.3v/2.5v,3.3v轉2.5v/1.8v等要求。 生產LDO的公司很多,常見的有:ALPHA, Linear(LT), Micrel, National semiconductor,TI等 圖 LT1530-3.3 5v轉3.3v/14A 應用電路和效率圖 2. 直接采用電源模塊 考慮到開關電源設計的復雜性,一些公司推出了基于開關電源技術的低電壓輸出電源模塊,可靠性和效率都很高,電磁輻射小,而且可以許多模塊可以實現電源隔離。用戶只需要加很少的外圍元件即可使用。電源模塊最大的缺點是價格昂貴。 常見生產電源模塊的公司有:agere(原來朗訊的微電子部),Ericsson(愛立信),Vico(懷格)等等 三種電源方案的比較: 最終應該采取何種電源設計方案,取決于我們設計的具體要求。通常小功率或對電源效率沒有要求的時候,可以采用LDO。 如對效率有較高要求,或電源功率較大,則應該使用電源模塊或自己設計開關電源,最終是采用電源模塊或自己設計開關電源,則取決于成本要求和自己的設計能力。 |