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五彩晶圆（初级）

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发表于2014-8-17 11:39 只看该作者

对比方案赛+三个降压稳压电路的对比 [复制链接]

本帖最后由 lonerzf 于 2014-8-17 17:36 编辑

这段时间在准备金刚狼活动的设计方案，目前正在画CC2540的USB dongle板子。官方给的芯片是TPS76933，一款低压差线性稳压器，使用时去降压效果不错。但是输入电压的范围较小，只有2.7V到10V，无法应用到其他输入电压稍高的地方。后经搜索发现了两款输入电压范围较大的降压电压稳压器LM2592和LM2596，以及LM2596的替代芯片LM2599。通过页面的介绍说明，没看到它们之间明显大的区别，尤其是LM2592和LM2599这两者。它们都属于电源转换器，最大的区别可能就是LM2952的最大输出电流2A ，LM2599 最大输出电流为3A吧。
既然不能确定，可以先根据WEBENCH生成的设计对比看看其中的差别。这里假定都给定了输入电压12.0-24.0V，输出电压3.3V，输出电流2.0A，环境温度30摄氏度。

1 LM2592

LM2592的应用电路设计过程如下：

元件清单如下。其实元件数目还算少，直接应用比较方便。

图表如下。可见输出电流在0.8A-1.0A时芯片转换效率到达最高。

工作数值如下。其中电流纹波0.15A，电压纹波0.04V

2 LM2596
这款降压电压稳压器应用比较多。应用电路设计过程如下：

原理图如下：

元件数目和LM2592一样，也较少，只有简单的5种6个元件，可方便直接应用。

设计结果的图表如下所示。可见输出电流也在0.8A-1.0A时芯片转换效率到达最高。

工作数值如下图所示。可以看到其中电流纹波为0.15A，电压纹波0.04V。性能不错。

与上面方案相比不同之处的是这款稳压器可以进行热仿真，还能将设计文件导出。

3 LM2599

这款降压电压稳压器可以作为LM2956的备用方案。应用电路设计过程如下：

原理图如下：

元件数目依旧一样少，只有5种7个，方便直接应用。

工作数值也相差不大。其中电流纹波0.15A，电压纹波0.04V

输出电流0.8A-1.0A也能达到最大转换效率。

热仿真结果。

4 比较
通过对结果的比较，可见三款方案在本条件下性能基本一致，差别主要在芯片上体现。
主要有：

1 BOM成本
LM2592  $3.56
LM2596  $3.19
LM2599  $3.43

2 效率
最大负载输出时LM2592具有最大的转换效率，76%，高于其他两款的73% 。

3 覆盖面积

LM2592同样需要最小覆盖面积，其次分别为LM2956和LM2599。

4 电路区别
LM2599电路有一个软件启动和关闭引脚需要配置。

5 小结
综合比较三款方案，因为当前不需要在开关频率方面有太高要求，对于平时的一般应用而言，多数只需要简单供电即可，当然有时也要为ADC提供精度较高些的基准电压。LM2596 已经足够能满足设计需求，考虑到成本等因素，LM2596方案比较适合现阶段开发。

附件为三款设计的设计报告。