
DC/DC和LDO,該不該加TVS保護?
電子行業,對于在DC/DC、LDO的輸入和輸出端是否加TVS(瞬態抑制二極管),很多人一直在糾結?
首先,我們來認識什么叫DC/DC和LDO?

DC/DC是指直流到直流電壓,線性式和開關式穩壓器的總稱,它可以包含升壓和降壓。
LDO是low dropout regulator 中文意思:低壓差線性穩壓器

從表面來看,最主要的差異,是相對于傳統的線性穩壓器來說的。傳統的線性穩壓器,如78xx系列的芯片都要求輸入電壓要比輸出電壓高出2v~3V以上,否則就不能正常工作,而LDO,從3.3V到2.5V 只有0.8V電壓差。原理相當于一個電阻分壓來實現降壓,能量損耗大,降下的電壓轉化成了熱量,降壓的壓差和負載電流越大,芯片發熱越明顯。這類芯片的封裝比較大,便于散熱。而DC/DC降壓芯片:在降壓過程中能量損耗比較小,芯片發熱不明顯。芯片封裝比較小,能實現PWM數字控制。
兩者的EMC特性差異:DC/DC:效率高,噪聲大; LDO:噪聲低,靜態電流小;
LDO的EMC特性:線性穩壓器的成本低,噪音低,靜態電流小,這些是它的重大優點。它需要的外圍電路元件也很少,一般只需要一兩個旁路電容。現在隨著半導體技術,在我國發展,主流的LDO線性穩壓器可達到以下指標:輸出噪聲28μV,PSRR為62dB,靜態電流1μA或更低,電壓降只有100mV
DC-DC的EMC特性:就是轉換效率高,可以大電流,但輸出干擾較大,體積也相對較大。
一般在電流我們認為小于2.5A以內,隨著工藝越來越穩定,可以更大的電流;而Input電壓和output電壓差小于2.5V,建議用LDO。這是音特研發團認的”雙2.5理論“。還有高的噪音和紋波抑制;占用PCB板面積小,如手機等手持電子產品;電路電源不允許使用電感器,如手環,穿戴設備;電源需要具有瞬時校準和輸出狀態自檢功能; 要求穩壓器低壓降,自身功耗低;要求線路低成本。
其次,談談是否要加TVS或ESD的問題?
理由1:關于低于5V電壓的LDO,我們的建議應該加TVS或ESD;因為現在在LDO市場的質量良莠不齊,很多品質介于臨界值的產品,很容易受到外部干擾;
理由2:很多品牌宣稱有多少等級的浪涌能力,在專業人士評估下來,的確有一些企業的產品對于干擾能力做得很不錯,但局限于產品的空間和芯片工藝,大部份產品是很難達到實際要求,但也要在,這些器件都是放在PCBA的中間居多,降噪聲的電容等濾波電路設計比較充份!
最后:如何加?加在什么位置?
我們的建議一般在INPUT端,特別是電源的Vin端,這樣的話有利經過處理的電壓后級等到更干凈,更穩定的,更有電源質量的電壓,這樣有利于MCU,單片機等集成芯片,提高它的產品質量,增強產品的使用壽命!

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音特電子:《smbj.smaj》