为微处理器核心供电
哪个是设计中最重要的因素?效率、成本还是体积?糟糕的是,对开关稳压器来说,这三大因素的计算要比线性稳压器复杂得多。比较好的着手解决的方法是采用一般的效率曲线图(如图 5 所示)来确定哪种方案最适合对效率的要求。搞清楚成本和体积的限制是很关键的。高的开关频率使得电路可以采用更小的电感和电容,从而能够降低整体体积和方案成本。但开关频率的升高可能会降低设计的总体效率。
由于可选方案众多,因此应该从多个线性和开关稳压电源供应商那里获得帮助。有了需求清单,就可以对一系列可行方案进行快速鉴别,还可以对没有公开发表的新器件进行研究。一旦可选范围缩小后,就可以计算各方案的效率、成本和体积,并且再次利用供应商的支持与工具,比较各种可能方案的特性。还应记住,尽管新型开关稳压器可能包括亚带隙基准源,但大多数仍然继续沿用标准的带隙基准源,因此多数开关稳压器的最小输出电压仍被限制为 1.25V。
这里要特别提一下开关电容变换器。开关电容变换器可以提供比线性稳压器更高的效率,无需使用电感。但是,它们的电流限制约为 300 mA。开关电容设计在电池供电的应用中很有吸引力,此时电感尺寸和 EMI 问题都是重要的限制因素。但是,采用新型开关技术与电感技术的开关稳压器已经在许多应用中获得了相当的关注,而这些应用以前都是用开关电容变换器。
为低电压微处理器核心供电有多种可选方案。在三个步骤的选择过程中,第一步是建立一个需求与约束的完整清单;第二步是考虑新型 LDO 稳压器和标准的封装技术,分析是否可能采用线性稳压器方案;第三步是仔细审查开关稳压器,以及对同步、异步和线性方案的效率作出比较评定。有了需求表和收集到的信息,再寻求供应商的帮助来缩小可选范围,并计算各个方案的效率、成本和体积。
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