एक छोटे से विन-वाउट अंतर के लिए, क्या यह एलडीओ बनाम एक हिरन नियामक का उपयोग करने के लायक है?

Question

मैं लगभग 250mA पर 5V से 3.3V तक नीचे उतरना चाहता हूं।

जहां तक ​​मैं इसे देखता हूं, विचार करने के लिए दो विकल्प हैं:

• बक: अधिक स्थान, उच्च लागत
• एलडीओ: कम जगह, कम लागत, गर्मी को दूर करने के लिए अधिक कठिन (?), कम कुशल (?)

मैं सोच रहा था कि क्या एलडीओ इस काम को करने में अधिक कुशल और बेहतर होगा? मैंने 6V से 5V समाधान जैसी बातें सुनी हैं, आमतौर पर हिरन नियामकों के बजाय LDO का उपयोग करते हैं क्योंकि वे अधिक कुशल हैं, लेकिन मैं सोच रहा हूं कि क्या यह 5V से 3.3V के लिए काम करता है?

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बहुत सारे सामान्य स्विचिंग रेगुलेटर डिज़ाइन दक्षता के मामले में बहुत अच्छा नहीं करते हैं क्योंकि उनका आउटपुट वोल्टेज गिरता है, क्योंकि वे एक स्कूटी डायोड के माध्यम से एक निश्चित-वोल्टेज का नुकसान करते हैं जो कि अधिक से अधिक महत्वपूर्ण हो जाता है क्योंकि आउटपुट वोल्टेज डायोड के पास पहुंचता है। वोल्टेज। बस देखने के लिए कुछ है।

Answer 1

250 एमए पर 5 से 3.3 वी छोड़ने का मतलब एलडीओ में 0.425 वाट का नुकसान होगा, आपको उस काम को करने के लिए बड़े पैमाने पर गर्मी सिंक की आवश्यकता होगी।

एक एलडीओ एक हिरन कनवर्टर से अधिक कुशल कभी नहीं होगा, जब तक कि आपको इतने कम वर्तमान की आवश्यकता न हो कि नियामक द्वारा उपयोग की जाने वाली शक्ति स्वयं एक मुद्दा बन जाए।

मेरे पास अभी एक गलत तरीके से बनाया गया पीसीबी है, जहाँ मैंने ठीक वही करने की कोशिश की है जो आप 5 V को 3.3 m में 200 mA पर चालू करने का प्रस्ताव कर रहे हैं और भले ही मेरे पास एक बड़ा'इश कॉपर प्लेन है, जितना कि LDO एक हीट सिंक के रूप में एलडीओ अभी भी 80 डिग्री सेल्सियस तक पहुँचता है कुछ ही सेकंड।

मैं वर्तमान में MC34063A कनवर्टर का उपयोग करने के लिए अपनी बिजली की आपूर्ति को फिर से डिज़ाइन कर रहा हूं।

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.4W एक बड़े पैमाने पर गर्मी सिंक नहीं है। मैंने बिना समस्या के ग्राउंड प्लेन के साथ 1W का प्रसार किया है।

— कोर्तुक

हाँ, ठीक है, "बड़े पैमाने पर गर्मी सिंक" पूरी तरह से इस बात पर निर्भर करता है कि पीसीबी कितना बड़ा है, मेरे पास एक पूर्ण विमान के लिए पर्याप्त जगह नहीं थी, इसलिए मैं हार गया।

— dren.dk

यह सुनकर खेद है कि Dren.dk. मुझे लगता है कि हम जो कुछ भी कर सकते हैं उससे प्राप्त करते हैं। आप हमेशा डिवाइस के लिए ठंडा हीलियम की आवश्यकता कर सकते हैं।

— कोर्तुक

कम वोल्टेज (जैसे 3V3) आउटपुट पर, MC34063A जैसी आपूर्ति में फ़्रीव्हील डायोड अक्षमता का एक महत्वपूर्ण कारण भी हो सकता है। यदि एलडीओ में 400mW से छुटकारा पाना एक 'बड़े पैमाने पर' कार्य है, तो डायोड में 100mW भी नगण्य नहीं हो सकता है।

अच्छा बिंदु, 34063 के लिए आवश्यक अतिरिक्त पदचिह्न भी हैं, इसलिए यह सबसे अच्छा संभव समाधान होने का अंत नहीं हो सकता है, लेकिन मेरे आवेदन के लिए मुझे 425 मेगावाट से छुटकारा पाने के लिए आवश्यक कॉपरप्लेन के लिए जगह नहीं है। , लेकिन खुला क्षेत्र स्विचर पकड़ सकता है और यह मेरे इनपुट वोल्टेज, YMMV और उस सब से सीधे 3.3V जाने में सक्षम होने के लिए मेरे सिस्टम को सरल करता है।

— dren.dk

Answer 2

कई लोग आपको पहले ही बिजली दक्षता पर एक राय दे चुके हैं, मैं कुछ कारणों को सामने लाना चाहूंगा, जिन्हें मैंने दूसरों को करते देखा है।

1. शोर उन्मुक्ति। हिरन / बूस्ट रेगुलेटर, अधिक मोटे तौर पर [SMPS] [1], में बहुत खराब शोर विशेषताएँ होती हैं। वे स्विचिंग आवृत्ति पर हार्मोनिक्स की लगभग गारंटी देते हैं। एलडीओ नहीं करते हैं, वे बहुत चिकनी शक्ति बनाते हैं।

2. सादगी, आप केवल एक छोटे वोल्टेज को छोड़ रहे हैं, अपने सर्किट को साफ रखें और आपके घटकों की गिनती कम हो।

यह शोर उन्मुक्ति आम तौर पर मुख्य कारणों में से एक है जो मैं इसे देखता हूं। इस नोट पर LDO को हराया नहीं जा सकता, आप स्वच्छ आउटपुट पावर प्राप्त करने के लिए भुगतान करते हैं। विशिष्ट कारण एलडीओ इतने लोकप्रिय हैं कि इस तथ्य से संबंधित है कि आप अपने एलडीओ के ऑपरेटिंग वोल्टेज से ठीक ऊपर अपने वोल्टेज को प्राप्त करने के लिए एक हिरन / बूस्ट का उपयोग कर सकते हैं। मैंने इसे अक्सर 5V सर्किट में देखा है, वे 5.5V को शक्ति बढ़ाते हैं और फिर इसे 5V रेल में LDO करते हैं। यह बहुत कम शोर उच्च गुणवत्ता की शक्ति देता है, जबकि केवल 1/11 बिजली की हानि होती है, फिर भी एलडीओ से लगभग 90% बिजली दक्षता प्राप्त होती है।

इसलिए, इस दृष्टिकोण से, आप हमेशा वोल्टेज को एक हिरन और LDO के साथ 4V तक छोड़ सकते हैं, लेकिन मैं इसे केवल एलडीओ बनाऊंगा और सुनिश्चित करूंगा कि आपने इसे कम प्रतिरोध वाले थर्मल पथ से जोड़ा है ताकि गर्मी आसानी से नष्ट हो जाए।

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हाँ ... लेकिन अधिकांश रुपये मैंने देखा है <5mVp-p आउटपुट, जो बहुत अच्छा है, यकीन है कि यह एलडीओ जितना अच्छा नहीं है लेकिन क्या यह वास्तव में मायने रखता है?

— थॉमस ओ

मैं हालांकि सादगी कारक पर आपसे सहमत हूं।

— थॉमस ओ

जैसा कि हम बात कर रहे हैं मैं वर्तमान में ईएमसी पुस्तकें पढ़ रहा हूं। हां, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता है, और 5mVp-p वही हो सकता है जो आप देखते हैं, लेकिन मैंने भयानक ग्राहक देखे हैं। आपको याद होगा कि वे उच्च दक्षता के लिए बहुत जल्दी स्विच कर रहे हैं। आम तौर पर बड़े लोड के साथ उत्सर्जन में वृद्धि होगी, विशेष रूप से जल्दी से बदलते समय में लोड, उन्होंने आपकी बिजली लाइन पर महत्वपूर्ण आयोजित उत्सर्जन भी डाला। यह दोनों चीजें एक डिवाइस को मार सकती हैं जब इसे एफसीसी परीक्षण के सामने रखा जाता है।

— कोर्तुक

इसके अलावा, कृपया ध्यान दें, जैसा कि आप उच्च आवृत्ति वाले ट्रांज़ैक्टर प्राप्त करते हैं, आप एक oscope के साथ ट्रांज़ेक्टर को मापने में बहुत कठिन समय शुरू कर सकते हैं। कोई भी अधिष्ठापन उच्च आवृत्ति के ग्राहकों को अवरुद्ध कर सकता है।

— कोर्तुक

@Kortuk यह हमेशा सच नहीं होता है, यह बढ़ावा देने की आवृत्ति पर निर्भर करता है। वास्तव में, अगर खराब डिज़ाइन (बूस्ट + एलडीओ) के बहुत खराब परिणाम और लागत होंगे। अधिकांश रैखिक नियामक ठीक से हिरन को अस्वीकार नहीं कर सकते / कनवर्टर आवृत्तियों को बढ़ा सकते हैं> 1MHz (PSRR)

— user1797147

Answer 3

एलडीओ अधिक कुशल नहीं होंगे: (5 वी - 3.3 वी) * 250 एमए = 0.425 डब्ल्यू।

स्मालिश (एसओटी -23) एलडीओ के लिए पहले से ही काफी है, कम से कम एक डीपीएके होने की संभावना है। डिजाइन (दक्षता नहीं) गर्मी आईसी से और प्रतिरोधों में दूर ले, लेकिन यकीन है कि प्रतिरोधों भर में वोल्टेज ड्रॉप आर बनाने के लिए एलडीओ के इनपुट पर श्रृंखला प्रतिरोधों के साथ सुधार किया जा सकता _सेवा  × मैं _{अधिकतम} के लिए बहुत बड़ा नहीं मिलता है उच्चतम वर्तमान की आवश्यकता है। मैं पर _{अधिकतम} और उपलब्ध इनपुट वोल्टेज वी के न्यूनतम छोर पर _{है, मिनट} , आप अभी भी एलडीओ की न्यूनतम इनपुट वोल्टेज, यानी पूरा करने की आवश्यकता

वी _{आउट, अधिकतम}  + वी _{ड्रॉप, एलडीओ, अधिकतम,}  वी _{इन, मिनट}  - आर _सेर  × आई _{मैक्स} ।

यह चाल कभी-कभी मदद करती है यदि आप एलडीओ के अपने पैकेज के भीतर सभी गर्मी को नष्ट नहीं कर सकते हैं और इसे अधिक घटकों में फैलाना चाहते हैं। इसके अलावा, एलडीओ के सामने श्रृंखला प्रतिरोधक कभी-कभी एक गरीब आदमी के शॉर्ट सर्किट संरक्षण के रूप में कार्य करते हैं, क्योंकि वे कुछ समय के लिए पूर्ण इनपुट वोल्टेज को संभाल सकते हैं।

यह सब सस्ता और गंदा है, इसलिए हाँ: एक रुपये का उपयोग करने के लिए अच्छी तरह से लायक हो सकता है।

Answer 4

यह आपकी आवश्यकताओं पर निर्भर करता है:

• एक उच्च दक्षता वाले डिजिटल सर्किट के लिए: हिरन।
• सटीक, कम-शोर एनालॉग सर्किट के लिए: एलडीओ!

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मैंने कहा, लेकिन आपने इसे छोटा और मीठा रखा है! +1!

— 21

Answer 5

यह काफी हद तक सही नहीं है कि एलडीओ कभी भी अधिक कुशल नहीं होगा, क्योंकि कुछ बिंदु पर स्विचिंग के नुकसान और आपूर्ति के लिए करंट की आपूर्ति लाभ से आगे निकल जाएगी।

ओह, और 34063 ए स्विचर्स गो के रूप में एक सुंदर घटिया कनवर्टर है - 5 वी से 3.3 वी के लिए यह मुझे आश्चर्यचकित नहीं करेगा यदि लाभ कम से कम हो। इस वोल्टेज रेंज के लिए बहुत बेहतर कन्वर्टर्स हैं।

Answer 6

डिजिटल सिग्नल के लिए, एक हिरन कनवर्टर का उपयोग करें। अक्सर बार आपको एक समाधान मिलेगा जो एलडीओ समाधानों की तुलना में छोटा है, यह देखते हुए कि इंडक्टर्स ने काफी छोटे पदचिह्न प्राप्त किए हैं और आवश्यक बाहरी घटकों की संख्या कम है।

यदि आपको डिजिटल और एनालॉग दोनों की आवश्यकता है, तो आप एलडीओ का उपयोग करके सिग्नल को साफ करना चाहते हैं। अपने उदाहरण में, आप एक ही चिप से डिजिटल और एनालॉग वोल्टेज दोनों प्राप्त करने के लिए दोहरी डीसी / डीसी कंवर्ट का उपयोग कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, आप एक चिप प्राप्त कर सकते हैं जो 5V को 3.3V डिजिटल में परिवर्तित करता है, और फिर 3.0V एनालॉग वोल्टेज प्राप्त करने के लिए उस आउटपुट को कनेक्ट करता है।

Answer 7

मुझे लगता है कि आपको एलडीओ के बारे में गलत धारणा है।

एलडीओ का अर्थ है कम-ड्रॉप-आउट या जब आपको विन से वाउट में बहुत कम अंतर की आवश्यकता होती है। आप जो करने की कोशिश कर रहे हैं, उसके लिए LDO, एक नियमित 7805, LM317 या किसी अन्य बकवास की आवश्यकता नहीं होगी (वही खराब पढ़ें)।

आप अपने उदाहरण में लीनियर रेगुलेटर की दक्षता के बारे में वाउट / विन के बारे में सोच सकते हैं, यह स्पष्ट रूप से है कि 3.3 / 5 = 66% एक खराब संख्या है। इसका मतलब यह है कि किसी भी समय, आपका नियामक शेष 34% के साथ वातावरण को गर्म करेगा।

इतनी खराब दक्षता के बावजूद, एक रेखीय बहुत अच्छी तरह से काम कर सकता है जब तक कि उस पर बिजली विघटित हो जाती है (यानी, अंतर को पिन और पॉउट बनाएं) नियामक के पैकेज के लिए पर्याप्त होगा + प्राकृतिक शीतलन या पीसीबी प्लेन (पढ़ें 50% पर बढ़ते पैकेज अस्थायी) उदाहरण के लिए)। इसकी गणना डेटाशीट से आसानी से की जा सकती है।

लेकिन अगर आप 3.3 में से 3 को परिवर्तित करने का प्रयास कर रहे हैं, तो 90.9% प्राप्त करेंगे, जो अधिकांश रुपये नियामकों की तुलना में बहुत बेहतर (और सस्ता) है। इस मामले में आपको LDO (और एक अच्छा) की आवश्यकता होगी, क्योंकि 300mV को LM317 द्वारा नियंत्रित नहीं किया जा सकता है।

तो आपके मामले में, दक्षता के मामले में हिरन कहीं बेहतर होगा।

चीयर्स,

Answer 8

बक कन्वर्टर्स आमतौर पर सिर्फ कुछ माइक्रोएप्स के 'स्टैंडबाय' धाराओं में खराब प्रदर्शन करते हैं।

मैंने वास्तव में एक लॉडो और एक हिरन कन्वर्टर दोनों को एक साथ मिलाकर बैटरी चालित डिज़ाइन का उपयोग किया है, जहाँ एक लड्डू का यूसी चलता है, और एक हिरन कनवर्टर पावर्ड सर्किट पर स्विच करता है जो एक समय में कुछ मिनटों के लिए ~ 300mA का उपभोग करता है।

Answer 9

वैसे मुझे लगता है कि मैं एक सरल समाधान जानता हूं। आप अपना काम करने के लिए LM117 / LM317 IC का उपयोग कर सकते हैं और चूंकि आपकी वर्तमान सीमा 250mA है इसलिए यह सबसे अच्छा विकल्प होना चाहिए और आपको गर्मी के बारे में चिंता करने की आवश्यकता नहीं है क्योंकि ये 1.5A तक जा सकते हैं। यहाँ आवश्यकता इनपुट वोल्टेज आउटपुट वोल्टेज से कम से कम 1.5V अधिक होनी चाहिए।

मैंने ऐसे छोटे धाराओं के लिए बिना किसी हीट सिंक के भी इनका इस्तेमाल किया है और ये पूरी तरह से ठीक हैं। यहां डेटा शीट आशा है कि यह आपकी मदद करता है और सर्किट उतना जटिल नहीं है। सुरक्षित पक्ष के लिए आप यह पता लगा सकते हैं कि आपको डेटा शीट में दिए गए फार्मूले का उपयोग करके हीट सिंक की आवश्यकता है या नहीं।

http://www.national.com/ds/LM/LM117.pdf

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एक TO-220 पैकेज में LM317 - मेरे आवेदन के लिए बहुत बड़ा है। और छोटे पैकेजों में गर्मी लंपटता के मुद्दे हैं। तुम्हारे सुझाव के लिए धन्यवाद। एक नियामक में उत्पादित गर्मी बिजली अपव्यय का एक कार्य है, जरूरी नहीं कि वर्तमान को लोड करें, हालांकि - 12V से 3.3V छोड़ने वाला एक नियामक 5V से 3.3V तक एक से अधिक बूंदों को नष्ट कर देगा और इसलिए गर्म हो जाता है।

— थॉमस ओ

मैं अपने ब्रेडबोर्ड प्रोटोटाइप पर LM317 का उपयोग कर रहा हूं, हालांकि, वही काम करने के लिए, लेकिन उन्हें छोटा नहीं होना चाहिए।

— थॉमस ओ

सिर्फ इसलिए कि यह 1.5A के लिए रेट किया गया है इसका मतलब यह नहीं है कि यदि आप इसमें बहुत अधिक बिजली गिराते हैं तो यह पिघलेगा नहीं। एक LM317 एक ही वर्तमान और वोल्टेज ड्रॉप के लिए एक ही पैकेज में किसी भी LDO या अन्य रैखिक reg के रूप में गर्म हो जाएगा।

— mikeselectricstuff