DC/DC和LDO,該不該加TVS保護(hù)?
電子行業(yè),對于在DC/DC、LDO的輸入和輸出端是否加TVS(瞬態(tài)抑制二極管),很多人一直在糾結(jié)?
首先,我們來認(rèn)識什么叫DC/DC和LDO?
DC/DC是指直流到直流電壓,線性式和開關(guān)式穩(wěn)壓器的總稱,它可以包含升壓和降壓。
LDO是low dropout regulator 中文意思:低壓差線性穩(wěn)壓器
從表面來看,最主要的差異,是相對于傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓器來說的。傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓器,如78xx系列的芯片都要求輸入電壓要比輸出電壓高出2v~3V以上,否則就不能正常工作,而LDO,從3.3V到2.5V 只有0.8V電壓差。原理相當(dāng)于一個電阻分壓來實現(xiàn)降壓,能量損耗大,降下的電壓轉(zhuǎn)化成了熱量,降壓的壓差和負(fù)載電流越大,芯片發(fā)熱越明顯。這類芯片的封裝比較大,便于散熱。而DC/DC降壓芯片:在降壓過程中能量損耗比較小,芯片發(fā)熱不明顯。芯片封裝比較小,能實現(xiàn)PWM數(shù)字控制。
兩者的EMC特性差異:DC/DC:效率高,噪聲大; LDO:噪聲低,靜態(tài)電流??;
LDO的EMC特性:線性穩(wěn)壓器的成本低,噪音低,靜態(tài)電流小,這些是它的重大優(yōu)點。它需要的外圍電路元件也很少,一般只需要一兩個旁路電容?,F(xiàn)在隨著半導(dǎo)體技術(shù),在我國發(fā)展,主流的LDO線性穩(wěn)壓器可達(dá)到以下指標(biāo):輸出噪聲28μV,PSRR為62dB,靜態(tài)電流1μA或更低,電壓降只有100mV
DC-DC的EMC特性:就是轉(zhuǎn)換效率高,可以大電流,但輸出干擾較大,體積也相對較大。
一般在電流我們認(rèn)為小于2.5A以內(nèi),隨著工藝越來越穩(wěn)定,可以更大的電流;而Input電壓和output電壓差小于2.5V,建議用LDO。這是音特研發(fā)團(tuán)認(rèn)的”雙2.5理論“。還有高的噪音和紋波抑制;占用PCB板面積小,如手機(jī)等手持電子產(chǎn)品;電路電源不允許使用電感器,如手環(huán),穿戴設(shè)備;電源需要具有瞬時校準(zhǔn)和輸出狀態(tài)自檢功能; 要求穩(wěn)壓器低壓降,自身功耗低;要求線路低成本。
其次,談?wù)勈欠褚覶VS或ESD的問題?
理由1:關(guān)于低于5V電壓的LDO,我們的建議應(yīng)該加TVS或ESD;因為現(xiàn)在在LDO市場的質(zhì)量良莠不齊,很多品質(zhì)介于臨界值的產(chǎn)品,很容易受到外部干擾;
理由2:很多品牌宣稱有多少等級的浪涌能力,在專業(yè)人士評估下來,的確有一些企業(yè)的產(chǎn)品對于干擾能力做得很不錯,但局限于產(chǎn)品的空間和芯片工藝,大部份產(chǎn)品是很難達(dá)到實際要求,但也要在,這些器件都是放在PCBA的中間居多,降噪聲的電容等濾波電路設(shè)計比較充份!
最后:如何加?加在什么位置?
我們的建議一般在INPUT端,特別是電源的Vin端,這樣的話有利經(jīng)過處理的電壓后級等到更干凈,更穩(wěn)定的,更有電源質(zhì)量的電壓,這樣有利于MCU,單片機(jī)等集成芯片,提高它的產(chǎn)品質(zhì)量,增強(qiáng)產(chǎn)品的使用壽命!
關(guān)于加什么型號?更多設(shè)計可以聯(lián)系技術(shù)工程師!
音特電子:《smbj.smaj》