嵌入式系统中电源芯片需要遵循的原则

嵌入式开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备。

电源是嵌入式系统中不可缺少的重要组成部分，电源设计的好坏直接决定了系统设计的成败。

出现电源设计问题的原因：①由于设计者硬件设计经验不足；②集成稳压芯片品种繁多、手册说明不规范。

电源设计过程中，除了有电压和电流基本要求之外，还需要对效率、噪声、纹波、体积、抗干扰等性能指标有着一定的约束。此外，对于采用电池供电的便携式嵌入式系统的电源来说，还要有电源管理的考虑。

在嵌入式系统，高效电源方案应满足以下标准：

• 采用电池供电时，设备可长时间工作

• 延长电池寿命

• 限制元器件和电池本身的温升

• 提供集成软件智能，以使效率最大化

选择电源芯片需要遵循的原则：

• 需要负电源时尽量采用电荷泵

• 特别要注意LDO和Buck型的特性

• 输出电流大时应采用降压式 DC-DC变换器

• 如果是降压，考虑效率，需要计算输入与输出之间的压差

• 明确输入电压或范围和输出电压，根据输入输出的大小关系决定选择降压、升压或升降压芯片

• 对于电池供电的系统，静态电流和效率是需要重点关注的参数，因为这直接关系到电池的使用寿命

• 为保证电池供电系统电源负荷变化较大应用的效率，选择 PFM/PWM自动切换控制式的 DC-DC变换器

• 选用电源芯片时为保证电源的使用寿命，需要留有一定的裕量，较合适的工作电流为电源芯片输出电流的70%～90%

• 在使用电池供电时，若要求较长的电池使用时间，需要优先考虑效率，无论是升压、降压、升/降压都可以选用DC-DC转换器

• 在线性稳压器和DC-DC稳压器都可以的情况下，若把转换效率放在位，则可以选择DC-DC稳压器；若对价格限制得很严格，并且要求较小的纹波和噪声，则可以考虑选用线性稳压器

文章整合自：设计本、dzsc、hqew

审核编辑：鄢孟繁