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两路DC-DC,拓扑比较

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发表于 2020-12-1 11:23 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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本帖最后由 c001 于 2020-12-2 10:07 编辑 6 l$ I0 o# s( Q+ ?5 q
: W8 o3 C, n' D% h. B
12V输入,通过DC-DC转换得到5V和3.3V两路输出
1 A0 c1 Q; `3 j# L) f) H
' N+ G( U- s0 F8 N方案1: 12V - > 5V ->3.3V
' N5 [  l+ g7 b  c# w& T$ q$ f方案2 :12V - > 5V / I; C- V( J# `1 V' P2 m
             12V - > 3.3V
# K/ Z' V+ @4 @% V: [( ]5 e9 L: \3 b
请问下,哪个方案功耗小,效率高。。。$ D' m2 _- z2 Q" O2 r, y/ q' I

& x2 j( }1 _9 ^4 j! }3 H6 v$ f. M补充一下:板子需要用到5V 和 3.3V两种电源
# W9 D8 I- R+ n: [

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发表于 2025-7-11 08:20 | 只看该作者
本帖最后由 超級狗 于 2025-7-11 11:12 编辑
0 H2 u3 g- V) E3 n9 l; K# ^( j
c001 发表于 2020-12-2 10:07
) e2 j7 q; R( h' g& o7 q5 [( [4 g是要用到2种电源,转5V只是举个例子,如果12V->8V ->3.3V,是不是和12V->8V    12v ->3.3V  效 ...
  t" ~, f$ y  U1 s
寫了一個試算表,讓你自己比!
) d" e6 W0 v: m' `# g4 R6 E  W4 W/ [5 k  N  I
如上面前輩所說,要考慮的不只是效率問題。: G& Y" |4 j# r3 j* Z+ C

# f  H9 r. M% n1 |$ V) H但如果你只要比較功耗損失Power Loss)的話,倒是可以算算看。- b) H# M8 u1 U3 P( `/ Q

  P: p. Z6 ]9 u免責聲明
8 ~7 K; c' a. B$ ~6 D" K3 h4 [8 N  x* b# b( i. m
本試算表由業餘人士所提供,當事人有檢視及審閱計算正確性的義務。
) z/ R9 P$ X7 n7 _  @4 _2 h! o3 W9 E
$ ?% X* c# Q# T+ D7 R8 Q# L若導致錯誤或損失,本人一概不負任何賠償責任。
5 Y5 x: `* I7 b$ s) z
$ Y/ r3 ]: ~; z" S1 ~

Cascade Power v.s. Parallel Power.zip

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发表于 2020-12-2 09:22 | 只看该作者
c001 发表于 2020-12-1 16:24
* L% S- Z7 R' [1 ?" {' {方案2:12v->5v 损耗10%, 12V->3.3V, 损耗10%,一共损耗20% 6 G) G( G% a  v$ g8 ^# J  C
方案1: 一共损耗 1 - 90%*90% = 19%
1 I1 n6 s+ f+ @1 G
你这个理解有误。做设计不是只有效率一个考虑的。4 w1 B% _. m; U) v+ K* ^
1. 如果你设计上只要3v3,那当然直接12v到3v3。3 E& P1 P1 n, M( \! g" V6 x/ U
2. 如果设计上要5v,3v3两种。那用两级转换也能考虑。这个考虑是多方面的:比如5v到3v3的电源芯片选择面广,低压芯片的效率更高且价格便宜,pcb尺寸更小(电感量小,滤波电容耐压低)等。+ \% f, w7 y  ?" r/ f+ m

2 V8 ~" v9 C3 o
. O1 o5 Y/ O& _$ n

点评

鎮輔司曾經有位攻城獅,電源架構用串接(Cascade)的方式 12V -> 5V -> 3.3V -> 1.8V。 又為了省電、單片機(MCU)睡眠時,他認為 5V 的周邊都可以關掉,於是就把 5V 電源給關了。 板子回來才在那邊哭,為什麼  详情 回复 发表于 2025-7-11 08:00
是要用到2种电源,转5V只是举个例子,如果12V->8V ->3.3V,是不是和12V->8V 12v ->3.3V 效果差不多??  详情 回复 发表于 2020-12-2 10:07

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发表于 2025-7-11 08:00 | 只看该作者
huo_xing 发表于 2020-12-2 09:22
6 {: j" k2 f  G/ f你这个理解有误。做设计不是只有效率一个考虑的。
( f2 C2 m: Z- p1. 如果你设计上只要3v3,那当然直接12v到3v3。
1 q* b8 _3 \! o3 u2.  ...
( p' F) u) X% R& Q* v7 m
鎮輔司曾經有位攻城獅,電源架構用串接Cascade)的方式 12V -> 5V -> 3.3V -> 1.8V。
: X) l8 ]+ C& U- k$ e3 `( q# X8 S$ e7 g3 h8 Q
又為了省電、單片機MCU睡眠時,他認為 5V 的周邊都可以關掉,於是就把 5V 電源給關了。
+ B6 X# E% @+ H  a
* }! `3 c  y1 B$ G: n# a& W* @' E2 ?板子回來才在那邊哭,為什麼我的板子睡著後就醒不來?
$ u0 R! n8 p) g# F% s
; C+ t- }  }" M
8 w! o6 ]$ c" p3 S& H9 k( i) c% u4 J
  • TA的每日心情
    开心
    2022-10-4 15:11
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    [LV.6]常住居民II

    5#
    发表于 2020-12-1 14:09 | 只看该作者
    方案2效率高,DCDC级数越多效率越低

    该用户从未签到

    6#
    发表于 2020-12-1 16:07 | 只看该作者
    两个方案效率差不多。一般来说,直接12v到3v3效率可能还更高些。
    " \3 \' L: d& G* R1 N, _方案二,目前市面上主流的12v到3v3方案效率搞到85%没问题的,并且实现起来比较容易。
    * J/ C" y/ q  D  |按方案一,假设两路dcdc效率都是90%(实际上这个值在应用中比较难达到),那从12V到3v3的效率就是0.9*0.9=0.81了。

    点评

    谢谢分享!: 5.0
    谢谢分享!: 5
    龍大狗然素高手!^_^  发表于 2025-7-11 09:05
    方案2:12v->5v 损耗10%, 5V->3.3V, 损耗10%,一共损耗20%方案1: 一共损耗 1 - 90%*90% = 19% 是不是一样的 ????  详情 回复 发表于 2020-12-1 16:24

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    7#
     楼主| 发表于 2020-12-1 16:24 | 只看该作者
    本帖最后由 c001 于 2020-12-1 17:09 编辑 ( \* J% c# V! D) `' [: D
    huo_xing 发表于 2020-12-1 16:07
    6 P& c% c# i  W7 o3 ~! ?+ v7 m) y两个方案效率差不多。一般来说,直接12v到3v3效率可能还更高些。2 X# P# l* Z2 y, A1 z  v0 n
    方案二,目前市面上主流的12v到3v3方案效 ...

    $ K/ ?2 n7 a3 e5 ?4 g0 N方案2:12v->5v 损耗10%, 12V->3.3V, 损耗10%,一共损耗20%
    3 Q' p; h- q4 F" B% V9 {! Q方案1: 一共损耗 1 - 90%*90% = 19%
    ' X6 ]4 l1 N5 f- \1 J: A3 `" f8 j4 k: O4 z- g% ?2 y& O( K
    是不是一样的 ????
      p7 }6 r5 D" t3 e9 {. y" W$ c. `( d
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    - J' J5 `. |0 r
    9 x- m; \9 f0 q8 @. O
    8 _1 I$ ]5 n4 W  c% j

    点评

    你这个理解有误。做设计不是只有效率一个考虑的。 1. 如果你设计上只要3v3,那当然直接12v到3v3。 2. 如果设计上要5v,3v3两种。那用两级转换也能考虑。这个考虑是多方面的:比如5v到3v3的电源芯片选择面广,低压  详情 回复 发表于 2020-12-2 09:22
    过河拆桥式算法,5V的损耗忽略了?  详情 回复 发表于 2020-12-1 16:48

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    8#
    发表于 2020-12-1 16:48 | 只看该作者
    c001 发表于 2020-12-1 16:24
    . p( U7 a% }/ g, T. s$ p% D方案2:12v->5v 损耗10%, 5V->3.3V, 损耗10%,一共损耗20%方案1: 一共损耗 1 - 90%*90% = 19%, z* d1 e0 ]) U7 d

    ; r4 V9 l) Y1 f& z是不 ...
    ! j  r* i( J" b2 `& Y
    过河拆桥式算法,5V的损耗忽略了?
    % w: P* H% J2 b4 B7 w% b# ^7 R

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  • TA的每日心情
    开心
    2020-4-6 15:44
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    [LV.1]初来乍到

    9#
    发表于 2020-12-2 09:44 | 只看该作者
    方案2功耗小,效率高,用一种DCDC芯片就能解决,而方案1可能要用两种DCDC芯片。
  • TA的每日心情
    开心
    2020-1-21 15:16
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    [LV.5]常住居民I

    10#
    发表于 2020-12-2 09:50 | 只看该作者
    建议直接12到3.3,如果你的功率不大,可以考虑ldo

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    超級狗 + 5 攻城獅常用的賤招!

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    该用户从未签到

    11#
     楼主| 发表于 2020-12-2 10:07 | 只看该作者
    huo_xing 发表于 2020-12-2 09:228 R- |3 A( S4 W  m
    你这个理解有误。做设计不是只有效率一个考虑的。
    ; |5 T8 e" X! H8 t+ A4 P1. 如果你设计上只要3v3,那当然直接12v到3v3。. J* i! j3 A# x! E
    2.  ...

    9 ]1 H% u4 ~* {) u6 h是要用到2种电源,转5V只是举个例子,如果12V->8V ->3.3V,是不是和12V->8V    12v ->3.3V  效果差不多??3 r; u2 z2 q1 u5 m+ ~4 J

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    寫了一個試算表,讓你自己比! 如上面前輩所說,要考慮的不只是效率問題。 但如果你只要比功耗損失(Power Loss)的話,倒是可以算算看。  详情 回复 发表于 2025-7-11 08:20

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    12#
    发表于 2020-12-2 10:32 | 只看该作者
    本帖最后由 中国罗宾鸟 于 2020-12-2 10:34 编辑
    : j# k  z) S) S. a. r; X# I9 u/ J! B. }9 O
    一般都是:DC12V -> DC-DC芯片 -> DC5V -> LDO -> DC3.3V,电压转换不宜跨度太大,如果要求不高的场合可能无所谓。不过具体的使用时,还是要看需求和芯片的工艺包括内部电路、外围电路等。这些都需要经过实际的测试验证。

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    参与人数 1威望 +5 收起 理由
    超級狗 + 5 有那麼幾分道理!

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  • TA的每日心情
    开心
    2021-2-25 15:13
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    [LV.4]偶尔看看III

    13#
    发表于 2020-12-2 10:50 | 只看该作者
    肯定是1 OK啊

    该用户从未签到

    14#
    发表于 2020-12-8 13:50 | 只看该作者
    电源设计不仅仅要考虑效率,还要考虑纹波,模块尺寸,价格成本,散热等等;建议考虑1,选择的范围更广,可以适配较好的电源方案
  • TA的每日心情
    擦汗
    2021-8-10 15:35
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    [LV.7]常住居民III

    16#
    发表于 2020-12-9 16:56 | 只看该作者
    电源跨度大,压降大,热损耗大,需要考虑散热问题。2 }3 [4 ]8 ?( w9 j6 u( w
    跨度小,级数多,效率低。
  • TA的每日心情

    2025-7-22 15:01
  • 签到天数: 8 天

    [LV.3]偶尔看看II

    17#
    发表于 2025-3-28 14:22 | 只看该作者
    记录,不能只从效率上考虑,如果只从效率上看,差不太多。一般情况下,压差越大损耗越大,因为开关损耗大部分都是在mos的导通关断区间;如果从整版上看,时序有没有要求,电流大小有没有要求,成本有没有要求,公司物料满不满足要求,如果整版视角都pass,那就可以根据dcdc芯片规格书中的效率曲线做理论计算
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