如何正确选择电源芯片 电源芯片选型注意事项

    电源管理芯片的选型需要注意的因素是什么?电源管理芯片是在电子设备系统中担负起对电能的变换、分配、检测及其他电能管理的职责的芯片.主要负责识别CPU供电幅值，产生相应的短矩波，推动后级电路进行功率输出。下面小编就介绍一下如何正确选择电源芯片。

    如何正确选择电源芯片

    在电路设计时，常用的电源器件无外乎两种， DC/DC 和 LDO 。

    、LDO 是一种低压差线性稳压器，或者叫低压降器件，说明它一般用于需要降压的场合，具有成本低，噪音低，静态电流小等优点。它需要的外接元件也很少，通常只需要一两个旁路电容。

    线性稳压器的性能之所以能够达到这个水平，主要原因在于其中的调整管是用 P 沟道 MOSFET 。 P 沟道 MOSFET 是电压驱动的，不需要电流，所以大大降低了器件本身消耗的电流。另外， P 沟道 MOSFET 上的电压降大致等于输出电流与导通电阻的乘积。由于 MOSFET 的导通电阻很小，因而它上面的电压降非常低。

    、DC/DC 的意思是直流变(到)直流(不同直流电源值的转换)，只要符合这个定义都可以叫 DC/DC 转换器，包括 LDO 。但是一般的说法是把直流变(到)直流由开关方式实现的器件叫DC/DC 。

    包括升压、降压、升 / 降压和反相等电路。 DC/DC 转换器的优点是效率高、可以输出大电流、静态电流小。随着集成度的提高，许多新型 DC/DC 转换器仅需要几只外接电感器和滤波电容器。但是，这类电源控制器的输出脉动和开关噪音较大、成本相对较高。

    电源芯片如何选型

    如果输入电压和输出电压很接近，最好是选用 LDO 稳压器，可达到很高的效率，最重要的是成本低。Ameya360大概总结了下适用 LDO 的应用场合：

    比如需要高要求的电源噪声抑制和纹波抑制的产品，

    比如 PCB 板面积小，如手机等手持电子产品，

    比如电路电源不允许使用电感器，如手机等产品，

    比如电源需要具有瞬时校准和输出状态自检功能，

    比如要求稳压器低压降，自身功耗低的产品，

    比如要求线路成本低和方案简单的产品。

    如果输入电压和输出电压相差较大，或者压降较大，就要考虑用开关型的 DC/DC 了，因为 LDO 的输入电流基本上是等于输出电流的，如果压降太大，耗在 LDO 上能量太大，效率不高，所以DC/DC 很合适。 DC/DC 虽然效率高，可以输出大电流，但同时输出干扰较大，体积也相对较大，成本稍高。

    总结下，升压时 一定要选 DC/DC ，而降压，是选择 DC/DC 还是 LDO ，要在成本，效率，噪声和性能上比较再做分析。

    电源管理芯片的选择因素

    电源管理的范畴比较广，既包括单独的电能变换 ( 主要是直流到直流，即 DC/DC) ，单独的电能分配和检测，也包括电能变换和电能管理相结合的系统。相应的，电源管理 芯片 的分类也包括这些方面，比如线性电源芯片、电压基准芯片、开关电源芯片、 LCD 驱动芯片、 LED 驱动芯片、电压检测芯片、电池充电管理芯片等。下面简要介绍一下电源管理芯片的主要类型和应用情况。

    如果所设计的电路要求电源有高的噪音和纹波抑制，要求占用 PCB 板面积小 ( 如手机等手持电子产品 ) ，电路电源不允许使用电感器 ( 如手机 ) ，电源需要具有瞬时校准和输出状态自检功能，要求稳压器压降及自身功耗低 , 线路成本低且方案简单，那么线性电源是最恰当的选择。这种电源包括如下的技术：精密的电压基准，高性能、低噪音的运放，低压降调整管，低静态电流。

    在小功率供电、运放负电源、 LCD/LED 驱动等场合，常应用基于电容的开关电源芯片，也就是通常所说的电荷泵 (Charge Pump) 。基于电荷泵工作原理的芯片产品很多，比如 AAT3113 。这是一种由低噪声、恒定频率的电荷泵 DC/DC 转换器构成的白光 LED 驱动芯片。 AAT3113 采用分数倍 (1.5 × ) 转换以提高效率。该器件采用并联方式驱动 4 路 LED 。输入电压范围为 2.7V～ 5.5V ，可为每路输出提供约 20mA 的电流。该器件还具备热管理系统特性，以保护任何输出引脚所出现的短路。其嵌入的软启动电路可防止启动时的电流过冲。 AAT3113 利用简单串行控制接口对芯片进行使能、关断和 32 级对数刻度亮度控制。

    而基于电感的 DC/DC 芯片的应用范围最广泛，应用包括掌上电脑、相机、备用电池、便携式仪器、微型电话、电动机速度控制、显示偏置和颜色调整器等。主要的技术包括： BOOST 结构电流模式环路稳定性分析， BUCK 结构电压模式环路稳定性分析， BUCK 结构电流模式环路稳定性分析，过流、过温、过压和软启动保护功能，同步整流技术分析，基准电压技术分析。

    除了基本的电源变换 芯片 ，电源管理芯片还包括以合理利用电源为目的的电源控制类芯片。如 NiH 电池智能快速充电芯片，锂离子电池充电、放电管理芯片，锂离子电池过压、过流、过温、短路保护芯片;在线路供电和备用电池之间进行切换管理的芯片， USB 电源管理芯片;电荷泵，多路 LDO 供电，加电时序控制，多种保护，电池充放电管理的复杂电源芯片等。

    特别是在消费类电子方面。比如便携式 DVD 、手机、数码相机等，几乎用 1 块 -2 块电源管理芯片就能够提供复杂的多路电源，使系统的性能发挥到最佳。