硬件设计常用电源芯片汇总(推荐与避坑)
本文总结了我在硬件设计中使用过的电源芯片,其中有很多稳定、好用、功能丰富,也有一些存在惊天巨坑。在此进行一次汇总,方便后续开发时进行参考,也对刚入门的新手有一定的参考意义。
5V转3.3V及以下
这个分类基本上是所有硬件设计都会使用到的。往往是从5V电源降压到芯片的工作电压,给芯片供电。3.3V是比较主流的,但也存在2V,1.8V,1.3V等电压。能够进行5-3.3转换的芯片,大多也可以输出3.3V以下的电压。因此我把他们到一起。
- AMS1117
十分经典的一款线性降压的电源芯片。稳定性强。缺点是压降较大、封装较大、静态功耗较高,不一定能满足小型化、低功耗等应用场景。
输入范围可达25V,输出电流可达1A - ME6211
我个人比较喜欢使用的一款芯片。使用十分稳定,短路不会烧,PSRR较高。缺点是瞬态响应一般。
输入范围最高5.5V,输出电流0.5A - SY8089
这款芯片是一个1MHz开关频率的开关降压芯片。十分好用。纹波小,可以直接给芯片供电
输入范围最高5.5V,输出电流可达2A - SY8088
跟SY8089类似,但是开关频率提高到了1.5MHz。
输入范围5.5V,输出电流1A
12/24V转5V及以下
这个电压常见于使用外部电源供电的PCB。12/24/48都是常见的外部电源电压。我没有使用过48V电源供电,因此也没有相关的芯片推荐。
- AMS1117
哈哈哈哈没想到吧又是我。这款芯片十分皮实抗造,如果不是比较精密、低功耗的场景可以无脑使用。
输入范围可达25V,输出电流可达1A - ME6231
标注输入电压可以达到18V,算是一个不错的小封装LDO - SY8201
还不错,稳定,开关频率500kHz,外围电路稍微有点复杂,需要续流二极管。不过也属于同类芯片里最简单的那一批了。封装比较小。
输入范围可达27V,输出电流1A - TPS5430
这款芯片也是典中典了。500kHz开关频率。稳定耐用。缺点是非同步,没有内置续流二极管,需要额外加一个。纹波比较大,不适合直接给芯片供电。
输入范围达到36V,输出电流3A
锂电池升压5V
- MT3608
十分好用的一款芯片,价格便宜,电路简单,使用稳定。1.2MHz开关频率可以实现较低的纹波。
输入2.2-16V,输出最大20V,电流2.5A
LED升压驱动
这个需求主要是,使用大量LED进行照明/背光等场景时,由于LED的特性,不适合大量并联使用,更适合串联使用。多串后再并联,也会更加稳定。因此LED往往需要升压达到20V以上,再给多串LED供电。此外,LED驱动使用恒流反馈更好。
- SGM3732
这款芯片可以达到38V输出,MOS电流1.35A,恒流反馈。非常适合多串大功率LED驱动。
输入范围2.7-5.5V
负电源
这个需求可能有小众。我个人很多项目都强制要求双极性波形,需要双电源供电。因此我对负电源产生有一定的经验,在此分享一下。
- TPS5430
5430广泛用于12转-5V的场景之中。问题主要是纹波比较大。同一款芯片,产生负电源的时候,纹波是比产生正电源更大的。效率也比较低。 - TP7660
这是一款电荷泵芯片,输入一个电压,输出其反转电压。比如输入5V,输出就是-5V。效果还不错,也比较稳定耐用。但是电荷泵芯片的电流较小,而且内阻较大 - LM27762
天坑芯片。虽然看起来功能十分好用,正负双LDO,自带电荷泵产生负压。但是它对输入侧产生的EMI十分的大,刚启动时瞬时电流很高,只要此时的输入不够稳定,负电压输出就一直震荡,一直无法稳定。我加了两个22uF电容在输入旁边也没有明显改善,加磁珠也没有改善,改PCB走线也不行,直接飞线加电压也不行。2MHz的开关频率的EMI真的很恐怖,网上说对回流路径也有要求,布局需要考虑的东西比较多。如果是PCB大神,可以挑战一下试一试。据说在输入侧用穿心电容效果很好。不得不说,如果没有那么多问题,这款芯片的功能确实是十分强大。如果能够探索出一个稳定的使用方案,在以后的项目中复用,那也是不错的。
结语
电源是一个电子系统的地基。地基不牢,地动山摇。而在现在,IC行业发展十分充分,各式各样的电源芯片层出不穷,其中不乏便宜、耐用、好用的珍品,也充斥着设计缺陷、偷工减料的天坑。如果这样一篇文章能够减少各位工程师的一丝丝困难,那便是再好不过了。
硬件设计常用电源芯片汇总(推荐与避坑)
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