DC/DC和LDO,该不该加TVS保护?
电子行业,对于在DC/DC、LDO的输入和输出端是否加TVS(瞬态抑制二极管),很多人一直在纠结?
首先,我们来认识什么叫DC/DC和LDO?
DC/DC是指直流到直流电压,线性式和开关式稳压器的总称,它可以包含升压和降压。
LDO是low dropout regulator 中文意思:低压差线性稳压器
从表面来看,最主要的差异,是相对于传统的线性稳压器来说的。传统的线性稳压器,如78xx系列的芯片都要求输入电压要比输出电压高出2v~3V以上,否则就不能正常工作,而LDO,从3.3V到2.5V 只有0.8V电压差。原理相当于一个电阻分压来实现降压,能量损耗大,降下的电压转化成了热量,降压的压差和负载电流越大,芯片发热越明显。这类芯片的封装比较大,便于散热。而DC/DC降压芯片:在降压过程中能量损耗比较小,芯片发热不明显。芯片封装比较小,能实现PWM数字控制。
两者的EMC特性差异:DC/DC:效率高,噪声大; LDO:噪声低,静态电流小;
LDO的EMC特性:线性稳压器的成本低,噪音低,静态电流小,这些是它的重大优点。它需要的外围电路元件也很少,一般只需要一两个旁路电容。现在随着半导体技术,在我国发展,主流的LDO线性稳压器可达到以下指标:输出噪声28μV,PSRR为62dB,静态电流1μA或更低,电压降只有100mV
DC-DC的EMC特性:就是转换效率高,可以大电流,但输出干扰较大,体积也相对较大。
一般在电流我们认为小于2.5A以内,随着工艺越来越稳定,可以更大的电流;而Input电压和output电压差小于2.5V,建议用LDO。这是音特研发团认的”双2.5理论“。还有高的噪音和纹波抑制;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,如手环,穿戴设备;电源需要具有瞬时校准和输出状态自检功能; 要求稳压器低压降,自身功耗低;要求线路低成本。
其次,谈谈是否要加TVS或ESD的问题?
理由1:关于低于5V电压的LDO,我们的建议应该加TVS或ESD;因为现在在LDO市场的质量良莠不齐,很多品质介于临界值的产品,很容易受到外部干扰;
理由2:很多品牌宣称有多少等级的浪涌能力,在专业人士评估下来,的确有一些企业的产品对于干扰能力做得很不错,但局限于产品的空间和芯片工艺,大部份产品是很难达到实际要求,但也要在,这些器件都是放在PCBA的中间居多,降噪声的电容等滤波电路设计比较充份!
最后:如何加?加在什么位置?
我们的建议一般在INPUT端,特别是电源的Vin端,这样的话有利经过处理的电压后级等到更干净,更稳定的,更有电源质量的电压,这样有利于MCU,单片机等集成芯片,提高它的产品质量,增强产品的使用寿命!
关于加什么型号?更多设计可以联系技术工程师!
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