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EDA365电子论坛网»电子社区 › 研发技术版块 › 硬件设计讨论 › 两路DC-DC，拓扑比较
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两路DC-DC，拓扑比较

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c001

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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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x
本帖最后由 c001 于 2020-12-2 10:07 编辑 . M2 g, u2 T$ E

2 i% E# E& r$ q# t) R. P12V输入，通过DC-DC转换得到5V和3.3V两路输出
9 O" X) p4 `4 ^( `2 k8 M
5 _' y8 P+ |, o0 w9 A0 m9 \, [方案1： 12V - > 5V ->3.3V8 f) ^! U1 X: _4 L) a5 d
方案2 ：12V - > 5V
, _, c8 e" Q+ B: X* j- Z             12V - > 3.3V
6 m# {- d& x- I5 i0 S$ z2 `! j1 I; p: \' I0 \
请问下，哪个方案功耗小，效率高。。。
0 l; f# d1 A/ G" m+ u0 u2 U( U4 U( K  b
补充一下：板子需要用到5V 和 3.3V两种电源% m, |: \! ~) R) |

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超級狗

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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 ! G' M! A  u, F( {) V6 S
c001 发表于 2020-12-2 10:07# a. Q1 O3 u! L0 @0 J
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 ...

- y1 U$ j: v2 l% |寫了一個試算表，讓你自己比！
  {' J5 r9 P7 P4 A& l- ^7 b0 l9 v8 ?0 Q  X/ m! D& p; C0 }
如上面前輩所說，要考慮的不只是效率問題。
# p/ d- n  \$ W4 s3 s) ]) y1 d+ H  x5 N$ k& h  @
但如果你只要比較功耗損失（Power Loss）的話，倒是可以算算看。
# y% `  T: g5 y. c4 K: `! B8 s' v; k# K8 Z+ K8 }, ]8 L/ p
免責聲明
4 p: ~8 Y! a1 R
) _' l  G; `- ]5 |# l9 }, T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。
2 ^# \+ Q  l  A2 p/ ?# y
% L2 g2 H$ W" y若導致錯誤或損失，本人一概不負任何賠償責任。4 o2 n8 W+ ]. F! @* [

' w1 [! U. {$ [9 p3 }9 C

Cascade Power v.s. Parallel Power.zip

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huo_xing

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发表于 2020-12-2 09:22 | 只看该作者
c001 发表于 2020-12-1 16:242 Z; W; H  }. O/ ]2 }
方案2：12v->5v 损耗10%， 12V->3.3V, 损耗10%，一共损耗20% & E6 o" D% \7 o9 M3 \# I3 u% G
方案1： 一共损耗 1 - 90%*90% = 19%
! g, z, ]4 w: E) Z7 s% Z
你这个理解有误。做设计不是只有效率一个考虑的。/ A/ T% o  E. @; S# ~4 J
1. 如果你设计上只要3v3，那当然直接12v到3v3。
3 H; o$ I3 B( t1 v2 S) f) n; E/ ]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。3 w0 }. x# I  m$ {  k6 P

+ \4 u" \9 a* x. Q
. F! _  x, W, ^7 t% u9 A) b

点评

超級狗
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
c001
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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超級狗

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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 09:221 e" C1 _7 j9 @; B
你这个理解有误。做设计不是只有效率一个考虑的。& u  z# Z9 r8 r% E! U
1. 如果你设计上只要3v3，那当然直接12v到3v3。
8 \" N+ K% e' t- I6 J- o' z/ V9 o2.  ...

% r, M1 g+ ?' x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。
9 p3 X, u# V7 ^" f$ k  ^# W% p6 [
7 @2 r* s' h6 O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。5 J5 v0 h" R; k" t' d: F

7 J& _5 V4 U* j* f9 X5 D& u; [板子回來才在那邊哭，為什麼我的板子睡著後就醒不來？
: p# R- X7 o+ F5 t( G/ p2 X2 K4 A1 D  M8 i% V
) |4 S) T0 L! c, @, y1 A

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蚂蚁乱舞
  • 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

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    huo_xing

    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。& \- S- W6 ^: h. i% T) Y
    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。) {0 h5 ]3 \2 H# O9 J
    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。

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    谢谢分享！: 5.0
    超級狗
    谢谢分享！: 5
    龍大狗然素高手！^_^  发表于 2025-7-11 09:05
    c001
    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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    c001

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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 : |5 C4 W1 ^) W; {2 {( m; p, s) W( V
    huo_xing 发表于 2020-12-1 16:07, s8 B- a7 }  H5 Q9 M/ {
    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。( @: W* K1 K" c5 H( _4 [0 A! a
    方案二，目前市面上主流的12v到3v3方案效 ...

    " {% V! O+ p  p方案2：12v->5v 损耗10%， 12V->3.3V, 损耗10%，一共损耗20%
    & m% C$ ~/ D* F7 ?7 j, h: U# r3 i方案1： 一共损耗 1 - 90%*90% = 19%( {0 y" U1 [' i$ I' i4 F
    $ n9 b6 U* q; O) g% K5 p4 E
    是不是一样的 ？？？？
    8 z8 v1 e  I( D& A# r" x7 {! e! ?6 L0 G+ Y  o* {+ H' X
    * ~, a6 c5 g& U" {

      _% r, H- I% Q1 d
    / ]% `5 R2 ]3 T& n1 _* M. I

    点评

    huo_xing
    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
    dhr8369
    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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    dhr8369

    该用户从未签到
    8#
    发表于 2020-12-1 16:48 | 只看该作者
    c001 发表于 2020-12-1 16:24
    : e% g* {" G; m& C  T0 s# k' s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%
    9 C6 N0 j: G4 t  g/ e8 v' h' \1 [: P# X
    是不 ...
    $ q  j% P  B; r$ t6 L$ a2 e
    过河拆桥式算法，5V的损耗忽略了？; q& F8 b& y* x

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    官贵平
  • 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。

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    zyl0504
  • TA的每日心情
    开心
    2020-1-21 15:16

    • 签到天数: 42 天

    [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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    c001

    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 09:22" M; ~$ Q3 J% H2 W( @/ J
    你这个理解有误。做设计不是只有效率一个考虑的。9 ~, Q( ~) W  `" {/ s
    1. 如果你设计上只要3v3，那当然直接12v到3v3。
    " j! v. C& _3 g, ?2.  ...

    ; O2 B5 ?' c& n" }5 w3 V; m0 i9 l2 ~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？？$ v, u/ p5 n* J* D

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    超級狗
    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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    中国罗宾鸟

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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
    : q# k% D* m5 t4 f, d/ O9 @/ Y- N& v* g  H
    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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    超級狗 + 5 有那麼幾分道理！

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    startostar
  • TA的每日心情
    开心
    2021-2-25 15:13

    • 签到天数: 22 天

    [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

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    老砖家

    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

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    liuxiaodong
  • TA的每日心情
    擦汗
    2021-8-10 15:35

    • 签到天数: 140 天

    [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。
    6 R) j; \% m$ ]2 F$ Q1 `4 q+ q跨度小，级数多，效率低。

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    Dc2024101522a
  • TA的每日心情
    怒
    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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