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Deyisupport 管理员Y

图1：T0-220形状因子的高效5V，1A开关电源设计

 

“积少成多”——这是我们一贯坚持的目标，对于电器功耗来说尤其如此。作为设计师，您的目标是获得更多的电流为更多的子系统供电，同时降低总体功耗。

为家用电器添加新功能当下很流行，例如，当洗涤循环完成时，洗衣机会发送消息；或者在屏幕上或通过电子邮件发送图片显示冰箱内部情形。这些附加功能需要新的子系统，如无线通信、传感器、人机界面（HMI）和照明，这些都需要电源。

同时，电器需要消耗尽可能少的功率，以便限制它们对环境的影响，降低消费者的电力成本，并且成功地通过越来越严格的能量评级。

此外，成本、尺寸和可靠性始终是关键要求。

低压差稳压器（LDO）传统上用于家用电器，从12V电压轨产生5V或3.3V电压。但是LDO的效率真的很差。图2比较了TO-220形状因数与输出电流中，LDO和高效率DC / DC开关模式电源（SMPS）参考设计中的12V输入和5V输出的功耗。

 

图2：LDO和DC / DC开关模式电源消耗的功耗与输出电流的关系

 

正如所料，LDO的效率很低，这就是为什么其最大输出电流有限；它还需要大体积的散热器来消散损耗。在DC / DC转换器中不需要散热器，并且所有四个参考设计都包括TPS54202降压转换器。

您可以使用DC / DC转换器将12V转换为5V或3.3V，实现更高的效率和更高的电流驱动能力，为多个新子系统供电。此外，这将减少消耗的输入电流，可帮助器具通过严格的能量评级。

TI有四个参考设计来解决这些问题：

 

所有四个SMPS参考设计均与传统用于设备中的LDO的TO-220封装引脚兼容，因此在评估/重新设计阶段，可通过将LDO与DC / DC参考设计进行交换来进行快速评估。

其他信息

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  • LDO主要还是应用于低压差转换、高精度和低温波低噪声的需求中，通常如果输入电压在12V或者24V时，汽车应用领域必定会有一颗DCDC来提供高效的系统电源接入，对于核心芯片或者芯片核心电源，一般会使用LDO转换来完成，确保核心电源的稳定性，当然有时为了讲不同电源进行隔离，也会选用LDO来充当“保护伞”的角色，毕竟LDO的成本相对于DCDC很有优势，封装和外围电路占用的PCB面积也很乐观！

  • 我们都知道一个开关管的工作过程可以分为四个环节，分别是开通过程、关断过程、截至过程。关于开关管工作的过程中形成的电压电流 的弧度波形是分阶段的，每个阶段时间都需要不同的字标来记录过程的，在一个开关管从关闭截至状态到通电过程中电压上升的这个时间点，或者是在导通转通过程截至之后的电压下降的这个时间点，开关管的相应电流是不会立即下降的，不会从第四阶段直接下降到第一阶段，而是通过某种斜率来逐渐从上往下逐渐慢慢往下降低或者往上上升，这样就会在开关过程中产生相应的开关损耗，根据相应的电流波形就可以看出开关管的电压上升过程中，起止的电压和电流都是不一样的。在下降期间电压和电流都是不一样的。在下降期间电压和电流有一个表现公式，在开关管开通的时候又是另一个表现公式，相应的在开关管关闭的过程中又会有一个新的公式。

    目前看来，新研究出的大功率的开关管的设计生产手段都非常完善成熟了，就算是在晶体管的表体温度达到将近100摄氏度的时候功率只会达到1~3V，一般当电压为220v的时候要整体直接流率之后变成直流的电压，其中的值为330v左右，约为百毫安内到数安内。应该考虑将到开关管在导通阶段之内的损耗降到最低。

  •  LDO线性稳压器的成本低，噪音低，静态电流小，这些是它的突出优点。它需要的外接元件也很少，通常只需要一两个旁路电容。

     近几年来，随着半导体技术的发展，表面贴装的电感器、电容器、以及高集成度的电源控制芯片的成本不断降低，体积越来越小。由於出现了导通电阻很小的MOSFET可以输出很大功率，因而不需要外部的大功率FET。其次，对于中小功率的应用，可以使用成本低小型封装。另外，如果开关频率提高到1MHz，还能够降低成本、可以使用尺寸较小的电感器和电容器。有些新器件还增加许多新功能，如软启动、限流、PFM或者PWM方式选择等。

     TPS54202H输入电压范围为4.5V至28V的2A同步降压转换器。该器件包含两个集成式开关场效应晶体管，并且具备内部回路补偿和5ms内部软启动功能，可降低组件数。通过集成MOSFET并采用SOT-23封装，TPS54202H获得了高功率密度，并且在印刷电路板 (PCB) 上的占用空间非常小。

     TI不断推陈出新，不愧是业界大哥啊！

  • 这个电源模块很给力，体积小，功率大，低EMI，效率高，这样可以应用在很多领域，使用简单方便。

  • 双层TO-220外形参考设计中的5V 1A、低EMI、94％效率的DC / DC SMPS。

    双层TO-220外形参考设计中的3.3V 1A、低EMI、92％效率的DC / DC SMPS。

    单层TO-247外形参考设计中的5V 1A、低EMI、94％效率的DC / DC SMPS。

    单层TO-247外形参考设计中的3.3V 1A、低EMI、92％效率的DC / DC SMPS。

    TI 设计的尺寸合适，低emi，效率高的dc、dc产品，能够对产品的设计代理便利，能耗比更好，对地球环境做贡献，整体ti的产品还是不错的。