实用电源设计Q & A 系列之三-电源管理应用

A1: 一般的LDO和高PSRR的LDO有甚么分别？

Q1: 这个问题问得非常典型，其实一般的LDO是起到稳定电压的作用，它对温波造成的控制抑制基本集中在10K以下，在典型的LDO数据手册里面， 在10K或是100K以下的PSR通常是在40DB以下，因为此时的LDO误差放大器基本上已经失去了放大能力。对于实际的需求来说，很多DCDC电源它的温波频率是在几百K甚至上兆，如果是一个普通的LDO，对于这样的噪声抑制没有任何能力，它只对声频范围有抑制能力，对于需要射频应用的场合，LDO通常是无能为力的，而高PSR的LDO则能提供这方面的抑制，所以这也是一个根本上的完全不同的区别。

A2: DC/DC一般外接什么电容？钽电容还是陶瓷电容？

Q2: 一般在便携式的应用里面，外接哪些电容在应用的角度上问题不大，反而是因为今天在做便携式的产品，一般都会有高度和空间的限制，比如同样的电容可能会比较不适合，像钽电在之前还是比较流行，因为它可以做到比较小的串联阻抗，在状态的响应下比较好，但是钽电会有环保的问题，主流市场上已经很少有人在用，现在市场上便协携式的应用中以陶瓷为主。其实在DCDC的应用中，电源的选择需要这样的电容，所以我们在设计大DC/DC的时候会考虑到能否使用陶瓷电容，特别是LDO的部分，大家可以看到之前LDO的Datesheet,特别标明了可以用钽电，实际上可以用钽电并不是一个很好的优点，所以未来的趋势是用陶瓷电容，基本上在LDO的应用上面，输出电流里的电源阻抗会影响到环路的稳定性，所以在早期希望用钽电，但是如果你的静面设计可以使用陶瓷电容，在设计成本和空间上会更有优势。

A3: 能否详细同步整流的原理？

Q3: 同步整流是应用在便携式设计上的趋势，大家如果知道DC/DC的电源架构，可以从这方面来了解。一般在电感式的DC/DC中，主要有三种架构，一种是升压，一种是降压，另一种是负压。这三种架构的原理都非常简单，基本是由一个电杆，一个主动的开关和一个二极管来达成，只是它们接的方法不一样，为什么会有这种同步架构出现呢，主要是因为在传统的架构里，用了二极管在里面，其实它的作用是用在升降压上面，一般的二极管在2.7V左右，模丝管可以降到0.4V或0.3V，就算降到0.4V或0.3V，它的损耗还是相当大的，一般可能会大到10几倍以上的范围，所以在便携式的产品里面很注重效率，一般会采用同步的方式，就是将二极管换成模丝管，它的好处是可以提升效率，但是它的问题是用芯片来控制模丝管的时候必须能够交错的turn on,turn off.让两个开关同时导通，不然会造成输入和输出的短路，所以一般在同步的架构里面设计的难度来自于芯片商，更大的挑战是当芯片越来越小的时候，会把切换频率拉高，可以把电容和电杆一并缩小，但是在开关切换的过程中时间越短，在做这种控制的时候有一定的难度。从使用者的角度来看差别不大，主要是体积可以缩小，使用同步的架构是便携式趋势。

A4: 如何选用电源管理芯片？我有12V的电压输入，能不能直接用一个TPS7333直接获得3.3V输出？

Q4: 这是一个很典型的例子，如何选择LDO或DC/DC来做到，一般从成本考虑，我们会首先考虑LDO，LDO的优点是输出温波较小，输出非常干净，成本低，设计简单，但是它带来的负面效应就是它的效率比较差，LDO的效率好不好是从输入和输出的压差来看，在今天的应用上面LDO的输入和输出压差非常小，用V in/V out,你会发现它的效率还是不错的；反过来，如果输入和输出的压差很大的话，效率会很差。以便携式的产品来讲，这种状况是不能接受的，如果是一般桌上型产品的应用，效率可能就不是那么重要，反而考虑的是如何散热的问题，所以根据你的输出电流可以算出压差造成的损失和热有多少，如果这个问题没办法解决我们还是建议回到DC/DC的应用，因为此时已经不是效率的问题，是散热部分的问题，如果散热无法解决机器就无法运转，最后的电路成本可能会比DC/DC来得高。

A5: RDS是什么意思？

Q5: RDS是指模丝管本身的等效阻抗，通常看参数是在DC/DC或LDO里面，因为一般都是使用模丝管来做控制的元件，我们会去特别注意它在导通时的阻抗，我们会看到一个所谓RDS的规格，这个代表模丝管从极级到元极，当开关完全打开的时候的等效阻抗，等效阻抗代表的意义可以 从两个部分来看，以DC/DC来说，因为开关的动作永远是打开或关闭，打开的时候是个导通的路径，这时候所有的电流流过上面会造成一个损失，会直接影响DC/DC的效率，如果DC/DC的效率要做得高，方法就是减少RDSR，就是要die的面积做大，这样会增加成本，所以一般会根据输出