Малый блок питания 1,2 В, 3,3 В и 5 В

Проблема:

Я пытаюсь разработать блок питания для системы, которой требуется 1,2 В, 3,3 В и 5 В от сети 120 В, 60 Гц. Я никогда не сталкивался с необходимостью всех трех одновременно, и мне любопытно, знает ли кто-нибудь о более простом / меньшем решении, чем то, что я предлагаю.

Пытаться:

Я рассматриваю возможность использования понижающего стабилизатора SMPS для получения 5 В от 120 В и двух линейных регуляторов. Первый регулятор понижает 5В до 3,3В, а затем следующий понижает 3,3В до 1,2В. Быть такого размера - большая проблема, я готов услышать некоторые идеи.

Примечание : общий потребляемый ток 3,3 В не превышает 1,0 А, а общий потребляемый ток 1,2 В не превышает 1,0 А.

Используя некоторые комментарии и ответы, я вышел и нашел эту микросхему BA3259HFP . Есть предположения? Похоже, проблема с 5 контактами, 3 колпачками и 2 резисторами решается.

Какое у вас входное напряжение?
Главный вопрос по обновлению 120V! Спасибо.
Вы упомянули 5,5 В в названии и 5 В в корпусе, какой вам нужен?
5В...аХХХ. Извини за это.
Важная информация отсутствует. Какой ток потребления для 3,3В и 1,2В отдельно. Общее потребление или потребляемый ток 5 В вообще не важны.
@johnfound исправил. Они оба меньше 1А
@tman 1 мА меньше 1 А, но решение для 1 мА намного отличается от решения для 999 мА (тоже меньше 1 А). Можно уточнить?
@johnfound Я предполагал, что ток может быть от 0 до 1 ампера на выходную шину. Я перефразировал для ясности.
Просто из любопытства, что потребляет один ампер при вашем низком напряжении? (Просто чтобы убедиться, что ваше правильное решение - это не просто хорошо рассчитанное значение мощного резистора)
@ScottSeidman На самом деле несколько компонентов - реле, модем ПЛК, несколько операционных усилителей, 2 полевых транзистора и 2 микроконтроллера.

Ответы (6)

Поскольку вам нужен 1 ампер как при 3,3, так и при 1,2 В, LDO будет рассеивать большую мощность.

Предлагаемый вами BA3259 имеет максимальную рассеиваемую мощность 2300 мВт или 2,3 Вт. При входе 5 В, то есть ((5 - 3,3) x 1) + ((5 - 1,2) x 1) или 5,5 Вт рассеиваемой мощности. Не рекомендуется, если только вы не можете правильно охлаждать чип и не имеете рекомендуемого медного развода на плате.

Поскольку вы не упомянули текущее потребление шин 3,3 и 1,2 В, вот несколько 6-контактных 1,5 ~ 2 мм двойных LDO с 200 мА на канал.

  1. http://www.ti.com/product/tlv7111333d (1.3 и 3.3v)
  2. http://www.ti.com/product/tlv7111233
  3. http://www.ti.com/product/tps71812-33

Чуть больший 10-контактный регулируемый двойной 250 мА на канал

  1. http://www.ti.com/product/tps71202-ep
  2. http://www.ti.com/product/tps71202 (дешевле)
  3. http://www.ti.com/product/tps71334 (1 фиксированный 3.3, 1 регулируемый)
  4. http://www.ti.com/product/lp5996 (1 на 300 мА, 1 на 150 мА)

Если я не упустил из виду, все они должны принимать 5 В.

Извините, что не объяснил подробно. 1А на выход
Тогда вам придется стиснуть зубы и получить большие ldos с одним выходом, которые могут работать с 3,3 и 1,8. Или используйте переключающие регуляторы, если речь идет об эффективности. Помните, что для LDO вы теряете (Vin - Vout) * Iout в тепле. Это 3,4 Вт для 5 до 3,3 В (2 А) и еще 2,1 Вт для 3,3 до 1,2 (1 А).
@tman обновил ответ

Вы не упомянули, нужно ли вам полностью закрытое решение, но если это для прототипа, я бы пошел по следующему пути:

Используйте адаптер 110/220 В на 5 В. Они очень распространены с выходом USB, и их выходной ток обычно составляет 1 А, а иногда и больше.

Если у вас нет очень чувствительной схемы, используйте регулятор Buck, чтобы перейти с 5 В на 3,3, а затем используйте 3,3 В, чтобы перейти на 1,2 В. По возможности избегайте использования LDO, потому что они неэффективны и рассеивают мало энергии. Вы хорошо делаете, пытаясь уменьшить разницу входного и выходного напряжения (это большой фактор неэффективности LDO, если вы идете по этому пути).

TI, Linear и другие производят комбинированные устройства, которые дадут вам небольшое решение.

Можете ли вы предложить какой-либо комбо IC?
Это проблема, когда я смотрю на LDO с двойным выходом, вы говорите о 20-28 контактах, тогда как с использованием 2 одиночных регуляторов Liner, таких как TLV1117LV Im, всего 8 контактов. Недвижимость на печатной плате ограничена, поэтому я пытаюсь сделать ее довольно маленькой. Мысль?
@tman: можете ли вы уточнить выходные токи для каждой из трех шин?
Я исправил это выше... Это меньше, чем 1 А для каждого

Зависит от текущего розыгрыша меньших рельсов; если это несколько сотен миллиампер, то вы можете просто добавить LDO в корпусе SOT-23, и все готово.

Это проблема, когда я смотрю на LDO с двойным выходом, вы говорите о 20-28 контактах, тогда как с использованием 2 одиночных регуляторов Liner, таких как TLV1117LV Im, всего 8 контактов. Недвижимость на печатной плате ограничена, поэтому я пытаюсь сделать ее довольно маленькой. Мысль?

Я бы не стал связывать ldos. 1 А при 1,2 В и 1 А при 3,3 В дает вам 2 А через 3,3 В LDO.

Есть готовые компоненты импульсного регулятора, которые подходят для корпуса to220. Я бы посмотрел на некоторые из них на предмет эффективности и целесообразности. В противном случае используйте многоотводной трансформатор с регулировкой обратного хода и регулируйте напрямую только одну из шин.

Вне зависимости от структуры - цепочка - 5В -> 3.3 -> 1.2 или развязка 5В->3.3В + 5В->1.2В мощность рассеяния линейных стабилизаторов будет одинаковой суммарной: 5.5Вт

Без цепи: (5В-3,3В)*1А + (5В-1,2В)*1А = 1,7Вт + 3,8Вт = 5,5Вт

В цепочке мощность будет распределяться немного иначе (5В-3,3В)*2А + (3,3В-1,2А)*1А = 3,4Вт + 2,1Вт = 5,5Вт

Это не большая мощность, но потребуются радиаторы на регуляторах.

КПД составит 45% - входная мощность 10 Вт при выходной мощности 4,5 Вт, что на самом деле очень хорошо для линейных регуляторов.

Так что, если простота дизайна важнее всего, используйте это решение.

Если КПД и тепловой режим первичны - используйте импульсные регуляторы.

Сначала я бы использовал обычный трансформатор, способный выдавать около 15 ВА при 6 вольтах. Затем я бы использовал мост из 4 диодов, большой конденсатор, а затем 3 отдельных понижающих регулятора от TI, Linear или чего-то еще...