Pour une petite différence Vin-Vout, vaut-il la peine d'utiliser un LDO par rapport à un régulateur buck?

Je veux réduire de 5 V à 3,3 V à environ 250 mA.

Pour autant que je le vois, il y a deux options à considérer:

• Buck: plus d'espace, un coût plus élevé
• LDO: moins d'espace, moindre coût, plus difficile à évacuer la chaleur (?), Moins efficace (?)

Ce que je me demande, c'est si le LDO sera plus efficace et mieux pour faire ce travail? J'ai entendu des choses comme les solutions 6V à 5V utiliser généralement des LDO au lieu des régulateurs buck parce qu'ils sont plus efficaces, mais je me demande si cela fonctionne pour 5V à 3,3V?

Une baisse de 5 à 3,3 V à 250 mA signifiera avoir à perdre 0,425 Watt dans le LDO, vous aurez besoin d'un dissipateur de chaleur massif pour que cela fonctionne.

Un LDO ne sera jamais plus efficace qu'un convertisseur abaisseur, à moins que vous ayez besoin de si peu de courant que la puissance utilisée par le régulateur lui-même devienne un problème.

J'ai un PCB mal conçu en ce moment où j'ai essayé de faire exactement ce que vous proposez de transformer 5 V en 3,3 V à 200 mA et même si j'ai un grand plan de cuivre comme dissipateur, le LDO atteint toujours 80 ° C en quelques secondes.

Je suis en train de repenser mon alimentation pour utiliser un convertisseur MC34063A à la place.

Beaucoup vous ont déjà donné une opinion sur l'efficacité énergétique, je voudrais juste évoquer certaines des raisons pour lesquelles j'ai vu d'autres le faire.

1. Immunité au bruit. les régulateurs buck / bost, plus largement [SMPS] [1], ont des caractéristiques de bruit très médiocres. Ils garantissent presque des harmoniques à la fréquence de commutation. Les LDO ne le font pas, ils créent un pouvoir très fluide.

2. Simplicité, vous ne laissez tomber qu'une petite tension, gardez votre circuit propre et vos composants comptent bas.

Cette immunité au bruit est normalement l'une des principales raisons pour lesquelles je vois cela. Les LDO ne peuvent pas être battus sur cette note, vous payez de l'énergie pour obtenir une puissance de sortie propre. La raison spécifique pour laquelle les LDO sont si populaires est liée au fait que vous pouvez utiliser un buck / boost pour obtenir votre tension à peine supérieure à la tension de fonctionnement de votre LDO. J'ai vu cela souvent dans des circuits 5V, ils augmentent la puissance à 5,5V puis la LDO sur le rail 5V. Cela donne une puissance de haute qualité à très faible bruit tout en ne subissant qu'une perte de puissance de 1/11, tout en obtenant une efficacité énergétique d'environ 90% sur le LDO.

Donc, de ce point de vue, vous pouvez toujours faire chuter la tension à 4V avec un buck et le LDO, mais je le ferais juste LDO et m'assurer que vous l'avez connecté à un chemin thermique à faible résistance afin que la chaleur soit facilement dissipée.

Les LDO ne seront pas plus efficaces: (5 V - 3,3 V) * 250 mA = 0,425 W.

Déjà beaucoup pour les petits LDO (SOT-23), au moins un DPAK est probablement nécessaire. La conception (pas l'efficacité) pourrait être améliorée avec des résistances en série à l'entrée du LDO pour évacuer la chaleur du circuit intégré et dans les résistances, mais assurez-vous que la chute de tension à travers les résistances R _ser  × I _max ne devient pas trop grande pour le courant le plus élevé requis. À I _max et à l'extrémité inférieure de la tension d'entrée disponible V _{in, min} , vous devez toujours respecter la tension d'entrée minimale du LDO, c'est-à-dire

V _{out, max}  + V _{drop, LDO, max}  ≥ V _{in, min}  - R _ser  × I _max .

Cette astuce est parfois utile si vous ne pouvez pas dissiper toute la chaleur dans le propre package du LDO et que vous souhaitez la répartir sur plusieurs composants. De plus, les résistances en série devant le LDO agissent parfois comme une protection contre les courts-circuits du pauvre, étant donné qu'elles peuvent gérer la tension d'entrée complète pendant un certain temps.

Tout cela est bon marché et sale, alors oui: cela vaut peut-être la peine d'utiliser un dollar.

Cela dépend de vos besoins:

• Pour un circuit numérique à haute efficacité: buck.
• Pour des circuits analogiques précis et silencieux: LDO!

Ce n'est pas tout à fait vrai qu'un LDO ne sera jamais plus efficace, car à un moment donné, les pertes de commutation et le courant d'alimentation du commutateur dépasseront les avantages.

Oh, et le 34063A est un convertisseur assez moche comme les commutateurs vont - pour 5 V à 3,3 V, cela ne me surprendrait pas si l'avantage est minime. Il existe de bien meilleurs convertisseurs pour cette plage de tension.

Pour les signaux numériques, utilisez un convertisseur abaisseur. Souvent, vous trouverez une solution plus petite que les solutions LDO, étant donné que les inductances ont une empreinte assez petite et que le nombre de composants externes nécessaires est faible.

Si vous avez besoin à la fois numérique et analogique, vous souhaitez nettoyer le signal en utilisant un LDO. Dans votre exemple, vous pouvez utiliser deux convertisseurs DC / DC pour obtenir à la fois la tension numérique et analogique d'une seule puce. Par exemple, vous pouvez obtenir une puce qui convertit 5 V en numérique 3,3 V, puis connecter cette sortie pour obtenir une tension analogique de 3,0 V.

Je pense que vous avez une idée fausse sur LDO.

LDO signifie faible abandon ou lorsque vous avez besoin de très peu de différence entre Vin et Vout. Ce que vous essayez de faire ne nécessite pas de LDO, un 7805 régulier, un LM317 ou une autre merde fera de même (mauvaise lecture).

Vous pouvez penser à l'efficacité du régulateur linéaire comme Vout / Vin, donc dans votre exemple, il est clair que 3,3 / 5 = 66% est un mauvais nombre. Cela signifie qu'à tout moment, votre régulateur chauffera l'atmosphère avec le reste de 34%.

Même avec une efficacité si médiocre, un linéaire peut très bien fonctionner tant que la puissance dissipée (c'est-à-dire faire la différence Pin and Pout) sera suffisante pour le boîtier du régulateur + refroidissement naturel ou avion PCB (lire l'augmentation de la température du boîtier à 50 degrés par exemple). Cela peut être facilement calculé à partir de fiches techniques.

Mais si vous essayez de convertir 3 de 3,3, vous obtiendrez 90,9%, bien mieux (et moins cher) que la plupart des régulateurs buck. Dans ce cas, vous aurez besoin d'un LDO (et d'un bon), car 300mV ne peut pas être géré par LM317.

Donc, dans votre cas, l'argent sera bien meilleur en termes d'efficacité.

À votre santé,

Les convertisseurs Buck fonctionnent généralement mal avec des courants de «veille» de quelques micro-ampères seulement.

J'ai en fait utilisé des conceptions alimentées par batterie combinant à la fois un convertisseur ldo et un convertisseur buck, où l'uC fonctionne d'un ldo, et allume un circuit alimenté par un convertisseur buck qui consomme environ 300mA pendant quelques minutes à la fois.

Eh bien, je pense que je connais une solution plus simple. Vous pouvez utiliser LM117 / LM317 IC pour faire votre travail et puisque votre limite actuelle est 250mA, cela devrait être la meilleure option et vous n'avez pas à vous soucier de la chaleur car ils peuvent aller jusqu'à 1,5A. La condition ici est que la tension d'entrée doit être supérieure d'au moins 1,5 V à la tension de sortie.

Je les ai utilisés même sans dissipateur thermique pour de si petits courants et ils vont parfaitement bien. Voici la fiche technique, j'espère que cela vous aide et le circuit n'est pas si complexe. Pour un côté plus sûr, vous pouvez savoir si vous avez besoin du dissipateur thermique ou non en utilisant la formule fournie dans la fiche technique.

http://www.national.com/ds/LM/LM117.pdf