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 好多工程師在選用DC芯片時(shí)，都是憑著以往的經(jīng)驗(yàn)再選，很少?gòu)碾娐钒宓男阅芤约靶詢(xún)r(jià)比最優(yōu)的考量上去進(jìn)行選型，這是很不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹３霈F(xiàn)這樣的情況，其實(shí)是有很大一部分工程師，根本就不知道如何最優(yōu)化的進(jìn)行選項(xiàng)。下面從DC芯片的架構(gòu)原理上進(jìn)行分析。

  一，DC芯片之LDO

  從技術(shù)路型的角度，我們把它分為兩大類(lèi)，分別是LDO跟DC-DC；

  什么是LDO？

  LDO顧名思義，是一種低壓差線(xiàn)性穩(wěn)壓器，這種穩(wěn)壓器僅能使用在降壓的電路中，也就是輸出電壓必須小于輸入電壓。目前就我所了解到的信息，LDO做的最大的承受電流為5A，但是要保證5A的穩(wěn)定輸出還有很多的限制條件需要注意。

  LDO的原理

LDO線(xiàn)性穩(wěn)壓器它的內(nèi)部其實(shí)就相當(dāng)于一個(gè)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)芯片輸出電壓高于設(shè)定值時(shí)，會(huì)增大滑動(dòng)變阻器的值，當(dāng)芯片輸出電壓低于設(shè)定值時(shí)，會(huì)減小滑動(dòng)變阻器的值，有點(diǎn)類(lèi)似于下面的圖

  LDO為什么會(huì)發(fā)熱

  LDO線(xiàn)性穩(wěn)壓器它的內(nèi)部既然相當(dāng)于一個(gè)滑動(dòng)變阻器，那么輸入和輸出的壓差損耗全部被電阻轉(zhuǎn)化成熱能給消耗了，當(dāng)然會(huì)發(fā)熱，那芯片本身所消耗了多少功率呢？

  芯片功耗計(jì)算：U*I=(Uin-Uout)*Iout；

  Uout:輸出電壓

  Uin：輸入電壓

  Iout：輸出電流

  例如：LM7805輸入12V，輸出5V/1A，那么芯片本身所承受的功耗就是(12V-5V)*1A=7W；

  那我們?cè)谶M(jìn)行電路方案選型的時(shí)候，就需要把這些因素考慮進(jìn)去，如果一定要選用壓差如此大的方案，那么對(duì)器件本身的散熱要求要做好；

  這里可以提供一個(gè)參考經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)芯片溫度小于60℃時(shí)，我們認(rèn)為它是安全的，在90℃~120℃時(shí)就處于危險(xiǎn)狀態(tài)了，在達(dá)到120℃時(shí)芯片基本就處于失效狀態(tài)(當(dāng)然特殊芯片除外)，如果在這個(gè)溫度長(zhǎng)時(shí)間的工作，可能會(huì)對(duì)芯片產(chǎn)生永久性的損壞。

  二，DC芯片中DC-DC

  什么是DC/DC？

  DC-DC是一種新研制的小型化電源開(kāi)關(guān)模塊，它是采用微電子技術(shù)，把小型表面安裝集成電路與微型電子元器件組合在一起而構(gòu)成的。

  簡(jiǎn)單來(lái)講，DC-DC區(qū)別于LDO的電阻器調(diào)節(jié)，它采用的是一種全新的PWM調(diào)制或者PFM調(diào)制，下面我們對(duì)這兩種調(diào)制方式做一個(gè)詳細(xì)的介紹。

  PWM：脈沖寬度調(diào)制

  開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電路是在控制電路輸出頻率不變的情況下，通過(guò)電壓反饋調(diào)整其占空比，從而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。

  PFM：脈沖頻率調(diào)制

  調(diào)制信號(hào)的頻率隨輸入信號(hào)幅值而變化，其占空比不變。

  兩者間的主要區(qū)別：

  PWM是頻率寬和窄的變化，PFM是頻率有和無(wú)的變化；

  PWM是利用波脈沖寬度控制輸出，PFM是利用脈沖的有無(wú)控制輸出。

  PWM的特點(diǎn)是噪音低(紋波電壓小，且開(kāi)關(guān)頻率固定，所以噪聲濾波器設(shè)計(jì)比較容易，消除噪聲也較簡(jiǎn)單)、滿(mǎn)負(fù)載時(shí)效率高且能工作在連續(xù)導(dǎo)電模式；

  PFM的輸出電流小(PFM控制的DC/DC轉(zhuǎn)換器在達(dá)到設(shè)定電壓以上時(shí)就會(huì)停止動(dòng)作，所以消耗的電流就會(huì)變得很小，因此，消耗電流的減少可改進(jìn)低負(fù)荷時(shí)的效率)；

  若同時(shí)具備PFM與PWM優(yōu)點(diǎn)的話(huà)，可選擇PWM/PFM切換方式控制DC/DC變換器。此功能是在重負(fù)荷時(shí)由PWM控制，低負(fù)荷時(shí)自動(dòng)切換到PFM控制。

  負(fù)載輕重是相對(duì)于負(fù)載消耗功率而言的，負(fù)載輕是指消耗功率小，出力??；相反，負(fù)載重則消耗功率大，出力大。

  PFM相比較PWM主要優(yōu)點(diǎn)在于效率

  對(duì)于外圍電路一樣的PFM和PWM而言，其峰值效率PFM與PWM相當(dāng)，但在峰值效率以前，PFM的效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于PWM的效率，這是PFM的主要優(yōu)勢(shì)。

  PWM由于誤差放大器的影響，回路增益以及響應(yīng)速度受到限制，而PFM則具有較快的響應(yīng)速度。

  PFM相比較PWM主要缺點(diǎn)在于濾波困難

  諧波頻譜太寬，導(dǎo)致濾波困難；

  峰值效率以前，PFM的頻率低于PWM的頻率，會(huì)造成輸出紋波比PWM偏大

  價(jià)格上面，PFM的IC相較于PWM要稍貴一點(diǎn)；