Универсальный источник питания 3,3 В и 5 В для небольших устройств

Я работаю над хобби-проектом, который объединяет два модуля, требующих источников питания 3,3 В при 130 мА и 5 В при 100 мА. Я хочу, чтобы мое устройство работало в широком диапазоне источников питания - от одной батареи 3,7 В до 12 В. Пока что я думаю использовать понижающий регулятор, чтобы получить 3,3 В, и подать его на повышающий регулятор, чтобы получить 5 В.

Это правильное решение моей проблемы? Это эффективное решение?

Действительный? Конечно. Эффективно? возможно нет. Придерживайтесь только понижения входа 6 ~ 12 В, и вы получите лучшую эффективность, чем понижение, а затем повышение от этого.
Также подумайте о контроллере батареи с широким входным диапазоном, если в вашем устройстве постоянно будет батарея.
Гораздо проще понизить 12 вольт до 5 вольт, а затем использовать линейный регулятор, чтобы понизить 5 вольт до 3,3 вольта.

Ответы (2)

Это зависит от компромисса, который вы хотите.

Если вы хотите максимизировать эффективность, вам не следует соединять регуляторы постоянного тока. Таким образом, вы должны использовать SEPIC для получения 5 В и понижающего преобразователя для 3,3 В, оба из которых поставляются непосредственно с входом питания. Но для этого нужны 3 катушки индуктивности и сложные ИС. Так что это дорого и занимает большую площадь печатной платы.

Если вы хотите отдать предпочтение цене/печатной плате, а не эффективности, сделайте то, что вы предлагаете, это хорошее решение. Вы даже можете рассмотреть возможность использования зарядного насоса для части 3,3 В -> 5 В вместо повышения, учитывая требуемые низкие токи. Это может сэкономить немного места на печатной плате и снизить потенциальные электромагнитные помехи.

В общем, нет плохого решения, вам просто нужно решить, что вы хотите отдать предпочтение, найти несколько чипов от производителей, оценить количество компонентов / площадь печатной платы, сделать несколько математических расчетов для оценки общей эффективности и выбрать.

Есть несколько инструментов от производителей, которые могут в этом помочь (я имею в виду TI Webench и еще один от Linear Technologies, но забыл название).

Вы должны быть уверены, что чипы не имеют проблем при включении питания. Если какой-либо микросхеме требуется как 5 В, так и 3,3 В, то в техническом описании должна быть спецификация последовательности питания. Многим микросхемам с двойным напряжением сначала требуется 5 В.

Одна поставка появится раньше другой. Если ситуация такова, что одна микросхема работает на 3,3 В, а другая на 5 В, и они соединены вместе, то микросхема, на которую подается питание первым, может подавать напряжение на еще не включенную микросхему через эти соединения. Вы должны убедиться, что эти вводы/выводы защищены.

Я всегда начинал с 5 вольт, а затем использовал регулятор без большого количества фильтрующих конденсаторов, чтобы снизить 5 вольт до 3,3 вольт. Таким образом, два источника, как правило, объединяются. Если мне нужно напряжение ядра, я снижаю его с 3,3 В.