一、 提高电能的转化效率
随着对电源管理要求的不断提高,手持设备中的电源变换从以往的线性电源逐渐走向开关式电源。但并非开关电源可以代替一切,二者有各自的优势和劣势,适用于不同的场合。
线性电源 —— LDO(低压降稳压器)
LDO具有成本低、封装小、外围器件少和噪音小的特点。在输出电流较小时,LDO的成本只有开关电源的几分之一。LDO的封装从SOT23到SC70、QFN,直至WCSP (晶圆级芯片封装),非常适合在手持设备中使用。对于固定电压输出的使用场合,外围只需2到3个很小的电容即可构成整个方案。
超低的输出电压噪声是LDO最大的优势。TI的TPS793285输出电压的纹波不到35μVrms,又有极高的信噪抑制比(PSRR=70dB, 在10kHz处),非常适合用作对噪声敏感的RF和音频电路的供电电路。同时在线性电源中因没有开关时大的电流变化所引发的电磁干扰(EMI),所以便于设计。
但LDO的缺点是低效率,且只能用于降压的场合。LDO的效率取决于输出电压与输入电压之比:η=Vout/Vin。在输入电压为3.6V(单节锂电池)的情况下,输出电压为3V时,效率为90.9%,而在输出电压为1.5V时,效率则下降为41.7%。这样低的效率在输出电流较大时,不仅会浪费很多电能,而且会造成芯片发热影响系统稳定性。