LDO, линейный регулятор или понижающий преобразователь постоянного тока

Я хотел бы запитать ESP32 в своей машине, поэтому входное напряжение должно быть между 11 и 15 В, а выходное напряжение должно быть 3,3 В для питания платы Arduino.

Я думал, что LDO были только для низкого напряжения падения. Однако я видел, что например esp32 питается по интерфейсу usb 5v через LDO ASM1117 3.3v. Таким образом, падение напряжения составляет около 1,7 В...

Это нормально? Какое максимальное падение напряжения можно использовать с LDO или линейным регулятором?

В моем случае я думаю, что единственный способ запитать esp32 — это использовать понижающий преобразователь, но если у вас есть какое-то решение с линейным регулятором, меня интересует мое понимание!

Ответы (1)

Термин LDO стал использоваться неправильно - я вижу людей, называющих старые простые линейные регуляторы с высоким падением напряжения «LDO».

  • LDO -- линейный регулятор, способный работать с малым падением напряжения. Но они все равно могут нормально работать с большой разницей между В я н и В о ты т
  • Линейный регулятор — любой регулятор, работающий за счет сжигания энергии; то есть регулятор, входной ток которого по существу такой же, как его выходной ток.
  • Переключатель — любой регулятор, который работает, переключая питание через индуктор (здесь я намеренно игнорирую зарядовые насосы). Как правило, более эффективен, чем линейный регулятор, когда В я н существенно выше, чем В о ты т

Вы можете использовать линейный регулятор, LDO или нет. Но в худшем случае сгорит (13В - 3,3В) * (выходной ток + ток регулятора). Это означает, что (A) вы должны обеспечить эту мощность, и (B) вам нужно обратить внимание на тепловые проблемы. Этот регулятор будет самой горячей частью вашей платы, и его радиатор может быть самой большой особенностью вашей платы. У них будут проблемы, если они станут слишком горячими, а проблемы с температурой могут стать очень нетривиальными. Может быть, ты выдержишь это, может быть, нет.

Вы также можете купить модуль импульсного стабилизатора — они делают их совместимыми по выводам заменой популярных линейных стабилизаторов. Это совсем не плохой способ, если у вас нет цепей для коммутатора или если вы просто не хотите возиться.

Спасибо @TimWescott за это отличное объяснение! Вот данные: AMS1117-3.3: 1,5 В ≤ (VIN-VOUT) ≤ 12 В ESP32: около 200 мА Максимальный ток регулятора: что это такое? P = (13 В - 3,3 В) * (выходной ток + ток регулятора) = 9,7 * (0,2 + ??) = 2 Вт T j,t2 = Ta + P × RthJA = 90 °C + 15 × 2 Вт = 120 °C < 125 ° CI думаю, что это слишком близко к максимальному рейтингу ...
Кроме того, я нашел это в техническом описании ASM1117: Примечание 2: Регулирование линии и нагрузки гарантируется до максимальной рассеиваемой мощности 1,2 Вт для SOT-223, 2,2 Вт для TO-252 и 780 мВт для 8-выводного SOIC. Рассеиваемая мощность определяется дифференциальным входом/выходом и выходным током. Гарантированное максимальное рассеивание мощности не будет доступно во всем диапазоне ввода/вывода. Я хотел бы использовать SOT223, поэтому упомянутое максимальное рассеивание составляет 1,2 Вт! Поэтому я думаю, что лучше использовать импульсный преобразователь!
@RomainD2 Вам также следует немного изучить подключение к автомобильным электрическим системам — они номинально 12 В, но при нормальной работе это означает до 14,5 (или 14,8 — мне всегда нужно проверять), и это довольно нормальное событие. называемый «сбросом нагрузки», который может поднять это напряжение (на короткое время) до 40 вольт. Существуют регуляторы, специально предназначенные для работы от автомобильных электрических систем; было бы неплохо найти его и обратить внимание на любые примечания к приложению, относящиеся к его использованию.
Я бы не стал использовать AMS1117 в автомобильных приложениях. TPS7A1633 лучше подходит для этого.
@TimWescott: например, на зарядном устройстве USB для телефона, подключенном к автомобилю на 12 В постоянного тока, они используют специальные микросхемы или простой преобразователь постоянного тока, такие как mp2407, mp1584 или аналогичные микросхемы?
Прошло достаточно много времени с тех пор, как я даже не думал о подключении чего-либо к автомобильной электрической системе, и я не собираюсь рекомендовать какую-либо конкретную деталь. Однако любой производитель полупроводников, работающий на автомобильном рынке, порекомендует определенные детали. Или воспользуйтесь предложением @Jasen.