Quiero reducir 5V a 3.3V a aproximadamente 250mA.
Por lo que veo, hay dos opciones a considerar:
Lo que me pregunto es si el LDO será más eficiente y mejor haciendo este trabajo. He escuchado cosas como las soluciones de 6V a 5V que usualmente usan LDO en lugar de reguladores reductores porque son más eficientes, pero me pregunto si esto funciona para 5V a 3.3V?
La caída de 5 a 3.3 V a 250 mA significará tener que perder 0.425 vatios en el LDO, necesitará un disipador de calor masivo para que funcione.
Un LDO nunca será más eficiente que un convertidor reductor, a menos que necesite tan poca corriente que la potencia utilizada por el propio regulador se convierta en un problema.
Tengo un PCB mal diseñado en este momento en el que intenté hacer exactamente lo que está proponiendo para convertir 5 V en 3.3 V a 200 mA y aunque tengo un plano de cobre grande como disipador, el LDO todavía alcanza los 80 grados C en unos segundos.
Actualmente estoy rediseñando mi fuente de alimentación para usar un convertidor MC34063A en su lugar.
Muchos ya te han dado una opinión sobre la eficiencia energética, solo me gustaría comentar algunas de las razones por las que he visto a otros hacer esto.
Inmunidad al ruido. Los reguladores buck / bost, más ampliamente [SMPS] [1], tienen características de ruido muy pobres. Casi garantizan armónicos a la frecuencia de conmutación. Los LDO no lo hacen, crean un poder muy suave.
Sencillez, solo está disminuyendo un pequeño voltaje, mantenga limpio su circuito y sus componentes cuentan poco.
Esta inmunidad al ruido es normalmente una de las razones principales por las que veo esto. Los LDO no pueden ser superados en esta nota, usted paga energía para obtener energía de salida limpia. La razón específica por la que los LDO son tan populares se relaciona con el hecho de que puede usar un aumento / incremento para obtener su voltaje apenas por encima del voltaje operativo de su LDO. He visto esto a menudo en circuitos de 5 V, aumentan la potencia a 5,5 V y luego la LDO al riel de 5 V. Esto proporciona una potencia de alta calidad con un nivel de ruido muy bajo, mientras que solo sufre una pérdida de potencia de 1/11, y aún así obtiene aproximadamente un 90% de eficiencia energética del LDO.
Por lo tanto, desde esta perspectiva, siempre se puede reducir el voltaje a 4 V con una inversión y hacer un LDO, pero solo lo LDO y me aseguraría de que esté conectado a una ruta térmica de baja resistencia para que el calor se disipe fácilmente .
Los LDO no serán más eficientes: (5 V - 3.3 V) * 250 mA = 0.425 W.
Ya es bastante para LDO pequeños (SOT-23), por lo menos es probable que sea necesario un DPAK. El diseño (no la eficiencia) podría mejorarse con las resistencias en serie en la entrada del LDO para eliminar el calor del IC y las resistencias, pero asegúrese de que la caída de voltaje en las resistencias R ser × I < sub> max no es demasiado grande para la corriente más alta que se requiere. En I max y en el extremo inferior de la tensión de entrada disponible V in, min , aún debe cumplir con la tensión de entrada mínima del LDO, es decir,
V out, max + V drop, LDO, max ≥ V in, min - R ser × I max .
Este truco a veces ayuda si no puede disipar todo el calor dentro del propio paquete de LDO y desea distribuirlo entre más componentes. Además, las resistencias en serie frente al LDO a veces actúan como protección contra cortocircuitos de un hombre pobre, dado que pueden manejar la tensión de entrada completa por un tiempo.
Todo esto es barato y sucio, así que sí: podría valer la pena usar un dólar.
Depende de tus requerimientos:
No es tan cierto que un LDO nunca será más eficiente, ya que en algún momento las pérdidas de conmutación y la corriente de suministro para el conmutador superarán los beneficios.
Ah, y 34063A es un convertidor bastante malo como van los conmutadores: de 5 V a 3,3 V no me sorprendería si el beneficio es mínimo. Hay conversores mucho mejores para este rango de voltaje.
Para señales digitales, use un convertidor buck. Muchas veces encontrará una solución más pequeña que las soluciones LDO, dado que los inductores han alcanzado una huella muy pequeña y el número de componentes externos necesarios es bajo.
Si necesita tanto digital como analógico, desea limpiar la señal utilizando un LDO. En su ejemplo, puede usar conversiones dc / dc dobles para obtener voltaje digital y analógico de un solo chip. Por ejemplo, puede obtener un chip que convierte 5V a 3.3V digital, y luego conectar esa salida para obtener un voltaje analógico de 3.0V.
Bueno, creo que sé de una solución más simple. Puede usar LM117 / LM317 para hacer su trabajo y, dado que su límite actual es 250mA , esta debería ser la mejor opción y no tiene que preocuparse por el calor, ya que estos pueden llegar hasta 1.5A. El requisito aquí es que el voltaje de entrada debe ser al menos 1.5V más que el voltaje de salida.
Los he usado incluso sin ningún disipador de calor para corrientes tan pequeñas y funcionan perfectamente bien. Aquí está la hoja de datos Espero que esto te ayude y que el circuito no sea tan complejo. Para un lado más seguro, puede averiguar si necesita el disipador de calor o no utilizando la fórmula proporcionada en la hoja de datos.
Creo que tienes una idea equivocada sobre LDO.
LDO significa baja deserción o cuando necesita una diferencia muy pequeña de Vin a Vout. Lo que estás tratando de hacer no requiere un LDO, un 7805 normal, LM317 u otra mierda se desempeñarán igual (lectura deficiente).
Puede pensar en la eficiencia del regulador lineal como Vout / Vin, por lo que en su ejemplo, es evidente que 3.3 / 5 = 66% es un número pobre. Esto significa que en cualquier momento, su regulador calentará la atmósfera con el resto del 34%.
Incluso con tan poca eficiencia, un lineal puede funcionar muy bien siempre y cuando la potencia disipada en él (es decir, marque la diferencia Pin y Pout) sea adecuado para el paquete del regulador + enfriamiento natural o plano PCB (lea la temperatura del paquete en aumento a 50 grados por ejemplo). Esto se puede calcular fácilmente a partir de hojas de datos.
Pero si está intentando convertir 3 de 3.3, logrará 90.9%, mucho mejor (y más barato) que la mayoría de los reguladores de buck. En este caso, necesitará un LDO (y uno bueno), ya que 300mV no puede ser manejado por LM317.
En su caso, el dinero será mucho mejor en términos de eficiencia.
Saludos,
Los convertidores Buck generalmente tienen un bajo rendimiento en las corrientes de 'espera' de solo unas pocas microAmps.
En realidad, he usado diseños que funcionan con baterías que combinan un convertidor ldo y buck, en donde la unidad funciona con un ldo, y enciende un circuito que funciona con un convertidor buck que consume ~ 300 mA durante unos minutos a la vez.