LDO VS DCDC
1、LDO和DCDC区别和选型
2、DCDC LDO使用PMOS还是NMOS
LDO一般使用PMOS,由于LDO的效率比较低,一般不会走大电流。NMOS的开启电压(0.7V),NPN结构开启电压(0.7V)比较高,PMOS可以获得更小的压差,所以饱和压降小的LDO,嗾使PMOS/PNP结构。针对某些大电流低压差需求的场合,需要使用NMOS LDO.。
DCDC一般使用NMOS,主要原因是PMOS的Rds(on)比较大,意味着DCDC的损耗大,效率低。所以一般PMS的导通电压比NMOS的导通电压高一些。
3、电源闭环回路如何实现
当输入电压或者负载变化时,DCDC的VOUT是缓慢变化的,这个变化量通过反馈FB检测(R1/R2分压),输入到误差放大器的反向端,与正向端的参考电压进行比较,误差放大器形成一个输出变化量,这个变化量输入到PWM调制器的一端,与斜率补偿形成重新校准的占空比,来控制栅极驱动器输出VOUT,实现了系统自动调节,这就是闭环调节原理。
4、电源纹波产生、抑制方法
原因:由于开关管S的通断过程导致电源产生波动,其频率等于开关管S的开关频率。
电源抑制比(PSRR):
用来反映对不同频率的输入电源纹波的抑制能力。输入纹波与输出纹波的比值的对数关系。在特定的频段,PSRR越大越好,输出信号受到电源的影响越小。
提高开关管的开关频率。开关管的开关频率越高,纹波越小,但是也会提高开关管的开关损耗,造成效率下降。
抑制纹波的方法:
1、提高开关管的开关频率。开关频率越高,纹波越小
2、加大电感和输出电容滤波(选择低ESR)
3、二级滤波(即再加一级LC滤波)
4、接LDO滤波
5、哪些因素会导致开关电源效率降低,如何解决
导通电阻:开关管的导通电阻也会导致功率损耗,因此选择低导通电阻的开关管可以提高效率
开关频率:开关频率越高,开关管的开关损耗越小,但是高频率也会带来其他问题,如EMI等,因此需要在效率和其他因素之间进行权衡
磁元件损耗:开关电源中磁元件(如变压器 电感器)也会有损耗,因此选择低损耗的材料和结构可以提高效率
电容损耗:电容器的损耗也会影响开关电源的效率,因此选择低损耗的电容器可以提高效率。
6、环路稳定性
评价指标:衡量开关电源稳定性的指标是相位裕度和增益裕度。同时穿越频率,也应作为一个参考指标。
(1)相位裕度是指:增益降到 0dB 时所对应的相位。
(2)增益裕度是指:相位为 0deg 时所对应的增益大小(实际是衰减)。
(3)穿越频率是指:增益为 0dB 时所对应的频率值。
11、LDO的PCB布局
1、电容按先大后小顺序就近摆放
2、输入/输出布线路径宽度、 换层过孔数量须满足电源电流大小
3、输入/输出的 GND 尽量汇接在一起,保持完整的回流
12、DCDC的PCB布局
1、DC-DC 的功率管脚应大面积铺铜皮较少电源的温升
2、反馈线不能绕着电感し走
3、开关电源芯片及其电感下面尽量不要布其他信号线
4、二极管续流回路尽可能短
5、布局要紧凑,输入输出主干道采用"一"字型或者"L"型布局方式
6、 输入电容就近放在芯片的输入 Vn 和功率的 PGND,减少寄生电感的存在。