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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 ; @' g+ r& a  u) J. ^4 k
) k1 u7 f2 P3 L
12V输入,通过DC-DC转换得到5V和3.3V两路输出& K. S9 y: A: X  P8 r: N+ x; o

# `/ J# D. \( V0 `% H( n4 w0 K方案1: 12V - > 5V ->3.3V
: x9 X) M1 u: T8 ^: F) C% |& p* N方案2 :12V - > 5V
5 c6 P) Z- L" a6 r             12V - > 3.3V
5 v3 i/ R+ \3 a5 B0 c; v: x( U% _" L
请问下,哪个方案功耗小,效率高。。。" }; }7 K. h# a- v0 {8 B

* y" t% k/ V! k9 c) V& K补充一下:板子需要用到5V 和 3.3V两种电源$ z* O, @! {0 a4 Y2 U

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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
9 ]# Z. [5 s2 `4 L0 m
c001 发表于 2020-12-2 10:07
0 g, R( g! o! @. a, F  b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 ...

6 M1 a1 l- J5 N% c寫了一個試算表,讓你自己比!
/ @! s4 \: \" b1 F$ P' r- s8 N* l$ Z) O6 F* w' _: `
如上面前輩所說,要考慮的不只是效率問題。5 g6 i0 Y- x9 {- F& J, ^

, W9 j  T' g& k2 C4 s但如果你只要比較功耗損失Power Loss)的話,倒是可以算算看。/ `6 q1 o( O, B

# a& H! g, f6 W3 D/ y免責聲明
2 O' u" x7 W2 d8 `# Z& Z9 z: u/ R$ U9 _( ]% w& X( }+ ^4 z
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。/ g+ P3 x" u% p, Z% A
2 q$ ?( r: ?% b- R! |3 R) X
若導致錯誤或損失,本人一概不負任何賠償責任。
% u  V* c, r% ]- E" ?1 D; m% B" d6 A9 }  V+ L6 q/ n6 e" O; l+ g" K) W

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# T1 b; T# c! q' S+ |+ P# p$ ?
方案2:12v->5v 损耗10%, 12V->3.3V, 损耗10%,一共损耗20%
9 f, \# M* l, |方案1: 一共损耗 1 - 90%*90% = 19%
0 X4 j  G7 W, X
你这个理解有误。做设计不是只有效率一个考虑的。
7 k) K7 M4 x1 F7 y4 I1. 如果你设计上只要3v3,那当然直接12v到3v3。0 b8 R$ A! S" C- s" a- x/ d$ V
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。
* N3 ~3 {8 O) M- N' M+ x7 D8 g2 L% R6 ~, Y+ e

0 I  X! E6 o% p$ D8 D$ j6 Q9 d

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
# c8 w6 b9 G8 ^  o你这个理解有误。做设计不是只有效率一个考虑的。
& R" }* b, t( G( F9 X1 {$ j$ h- l1. 如果你设计上只要3v3,那当然直接12v到3v3。' z% B7 e7 O6 T3 C: T
2.  ...

- ?! \* ]& D- L7 F; u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 ]2 j" W% }* H1 U

. n6 r0 Y+ E- V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。; A/ P. {- w" O
( }7 m  D9 X& D  @* w
板子回來才在那邊哭,為什麼我的板子睡著後就醒不來?% b7 m7 ?2 g0 ~  V/ W
: X8 _; O5 u0 \- {8 p* }
* N1 k) g2 u7 U% R: x- Y% j1 W! S
  • 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。
    ( O6 }. s; N; w, S, V: k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。( ^. v" l6 x% C* G) V- Y, x9 ?4 s
    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

    该用户从未签到

    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
    0 V- \  }2 H9 O& Q
    huo_xing 发表于 2020-12-1 16:07
    # d( d4 C0 l: M' e, B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。7 u) Q0 I7 P4 s4 Q
    方案二,目前市面上主流的12v到3v3方案效 ...
    1 @2 r7 Z6 |7 S! h
    方案2:12v->5v 损耗10%, 12V->3.3V, 损耗10%,一共损耗20%
    0 [* F& N+ p" o# I/ x& n0 I5 l5 K方案1: 一共损耗 1 - 90%*90% = 19%! o4 p$ v. i5 m. _+ L5 J
    - D" g8 k% C+ w# s( v7 P1 y2 u
    是不是一样的 ????
    ) I8 Y  b* B3 q0 ^9 v* D- L3 }3 q: G: w

    % I" v; O2 G8 r. }7 |0 k% A+ e* K( u" _7 l8 B4 I: a" |9 M6 l2 X3 P

    , W% t7 i2 Z4 f! L

    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
    & r" O6 V# m+ o% v$ Y# o. ^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%0 E0 \% o- {: o9 J
    ; O6 N& j6 H7 E( E
    是不 ...

    # P' v8 Y3 I- P+ {- l过河拆桥式算法,5V的损耗忽略了?! _# o) K+ A% q9 z5 \# E3 s

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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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    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
    3 n6 E" H+ G( i8 u你这个理解有误。做设计不是只有效率一个考虑的。% }4 F' [2 A5 e+ y0 u6 @+ W- q
    1. 如果你设计上只要3v3,那当然直接12v到3v3。* d* B5 a( H8 f$ T8 t
    2.  ...
    $ o2 C  N  B! j) R
    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??
    $ ^- \7 K) ~! ]/ ^3 o- g4 f7 _

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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 $ i8 ]3 o3 k+ [) |* J
    3 l  r; ?- P4 z& D$ v
    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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  • TA的每日心情
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    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

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    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。
    9 A3 _: Z# o. Q, o/ A6 d& L' `跨度小,级数多,效率低。
  • TA的每日心情

    2025-7-22 15:01
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    [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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