DC-DC + LDO en serie [cerrado]

  

Tengo dificultades para entender en qué situaciones estamos usando un   Convertidor DC-DC en serie con un LDO vs (LDO solo o DC-DC solo).

Hay una serie de cosas a considerar:

1) ¿Cuánta potencia se necesita?

2) ¿Qué importancia tiene la eficiencia?

3) ¿Qué importancia tiene el bajo ruido?

4) ¿Qué importancia tiene la densidad de potencia?

Hasta que responda esas preguntas, no hay forma de abordar su inquietud. En otras palabras, la pregunta no puede ser respondida como un asunto general.

Pero primero, tenga en cuenta que no todos los reguladores lineales son LDO (baja deserción), pero los reguladores LDO son siempre lineales, por lo que su pregunta como tal está incompleta.

Si se requiere alta eficiencia o alta densidad de potencia, la solución de elección es una fuente de conmutación (convertidor CC-CC). Tenga en cuenta que esto requiere que los otros problemas no entren en juego.

Si el ruido es crítico y la potencia requerida no es excelente, se elige un regulador puramente lineal (que no necesariamente implica LDO). Si este enfoque produce demasiada pérdida de potencia, es hora de ser creativo. Tenga en cuenta, por ejemplo, que si un sistema de 24 voltios necesita 5 voltios limpios a 10 mA, un regulador puramente lineal funcionará con una eficiencia de aproximadamente el 20%, pero solo desperdiciará 0.2 vatios. Un regulador lineal muy pequeño debería poder manejar esto, y es poco probable que la energía desperdiciada sea un problema, mientras que incluso el circuito más pequeño de CC-CC será casi más grande (especialmente una vez que se incluyan los filtros de salida), y no se guardará una gran cantidad de poder Por supuesto, a menos que el sistema sea un sistema de batería de larga duración donde la eficiencia es crítica.

Si el ruido es importante, y las pérdidas de potencia involucradas en una solución puramente lineal son demasiado grandes (la densidad de potencia entra en juego), entonces se puede considerar un convertidor DC-DC seguido de un regulador lineal. Tenga en cuenta que el ruido de conmutación siempre se puede filtrar, es solo que los recursos (como el espacio de la placa) necesarios para hacerlo pueden ser inaceptables.

Para resumir, como con toda la ingeniería, estas opciones dependen de manera crítica de los requisitos específicos del sistema. Los números siempre importan.

1. Los convertidores de conmutación son generalmente más eficientes que los reguladores lineales, aunque existen circunstancias en las que un LDO puede ser comparable o incluso más eficiente.

2. Los reguladores lineales no pueden producir Vout > Vin, solo un regulador de conmutación puede hacer eso.

3. Los reguladores de conmutación producen inherentemente una cierta cantidad de ondulación de conmutación en sus salidas. Por lo tanto, los reguladores lineales son generalmente menos ruidosos que los reguladores de conmutación.

4. Una combinación de regulador de conmutación con un postregulador LDO a menudo se usa para lograr una eficiencia decente y un bajo nivel de ruido. Pero la eficiencia no es tan buena como un regulador de conmutación solo, y hay un costo en partes y área de placa.