高效率电源管理芯片解析

摘要：DC-DC控制IC在各电子产品中应用广泛，为了统一物料，工程师往往会用自己熟悉且能输出较大电流的DC-DC芯片，不管负载大小均用一个型号一统江湖。由此可能在小负载电流时，效率不尽如人意，该怎么解决？
　　1、从效率方面考虑LDO和DC-DC转换器的选择
　　LDO：输入电压和输出电压差别不大，而且电流较小时，可以选择LDO芯片；
　　由LDO的功率损耗由公式可以看出，当输入输出的压差较大，或者输出电流较大时，那么损失的功耗就很高，发热比较严重，在很多设计上不能使用，但是如果是低压差，小电流时LDO就很适合，而且价钱也相对低廉。
　　DC-DC转换器：输入、输出电压差值较大且输出大电流时，就一定要选择DC-DC芯片。
　　DC-DC的功率损耗与芯片内部工艺设计相关，在不同的使用情况时效率也不同，如果选用的合理，效率可以达到90%以上，功率损耗可以做到很低，适应于各种场合，可以满足设计者的需求。
　　2、常规降压DC-DC的选择
　　老方案：前些年，大部分使用的DC-DC芯片由于工艺问题，效率都偏低；如，36V输入5V/3A输出的应用，大部分工程师使用的都是尾缀为2576的产品，典型效率曲线如图1所示：
　　
　　图1
　　效率曲线从图1上可以看出，在5V输出时，输出电流无论是200mA还是3A时，效率均在80%以下，已难以满足越来越苛刻的能耗要求。
　　而且由于功率损耗很大，因此封装大部分为TO-220或者DDPARK，体积很大，会占用很大面积的PCB。
　　新方案：以MPS为代表的新工艺DC-DC型号MP4423，输入电压40V，在5V输出时，效率可以达到90%以上，可满足绝大多数场合的应用。
　　
　　图2
　　3、模块式DC-DC的选择
　　除用芯片自己搭DC-DC方案外，如果受限于体积或项目进度时间，另一类模块式的DC-DC是比较合适的选择，如ZLG推出的ZY78xxS系列，引脚跟传统的7805兼容，体积小巧，效率普遍都在90%以上，可大大降低设计的复杂度。