为下一代家电供电：如何积少成多？

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：

• 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。

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。

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