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Ferrita en lugar de LDO

Actualmente utilizamos el siguiente esquema de alimentación: block diagram of power supply system Esta solución separa eficazmente la parte analógica de la placa de circuito impreso del ruido de la parte digital.

Ahora vamos a utilizar el siguiente esquema: block diagram of power supply with ferrite beads instead of LDOs

La principal ventaja es la disminución del coste de la lista de materiales. Pero, ¿se separarían las subpartes digitales y analógicas de la PCB?

Los LDOs son piezas de bajo ruido (LP2980AIM5-3.3). La carga digital - 20mA. La carga analógica - 10mA

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Depende de la corriente de carga y de la frecuencia de los cambios de carga y de las especificaciones de regulación de carga del LDO. No podemos responder sin las especificaciones de la capacitancia de la fuente y la carga y la ESR, etc.

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Los LDOs son de bajo ruido (LP2980AIM5-3.3), carga digital - 20mA, carga analógica - 10mA.

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Si la carga es constante, entonces no hay ruido, si la especificación de la carga es -5% @ 150mA, podemos asumir que es -0,5% a 15mA de carga por pasos. pruébalo. 3.3V/20mA es una carga media de 115 Ohms, pero se supone que el Cap. es suficientemente grande

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Kyle H Puntos 11

Las perlas de ferrita y los LDO suelen resolver dos tipos diferentes de problemas de ruido, por lo que muy raramente se podrá "sustituir" un LDO por sólo una perla de ferrita.

La capacidad de los LDO para filtrar el ruido se caracteriza típicamente como Rechazo de Ondulación de la Fuente de Alimentación (PSRR) y la mayoría de los LDO son generalmente buenos atenuando las bajas frecuencias, pero debido a sus limitaciones de ancho de banda no atenúan muy bien las altas frecuencias, el _8.1.3.1 Relación de rechazo de la fuente de alimentación (PSRR)_ Sección de la TPS7A87 LDO 's Ficha técnica lo ilustra bien:

Power-Supply Rejection Ratio Diagram

Si miras el PSRR para LP2980-N , que se encuentra en Figura 25 de su ficha técnica (ver más abajo), verás que la PSRR del LDO empieza a decaer en torno a 1 kHz y que a frecuencias más altas es en realidad el ruido de filtrado del condensador de salida (fíjate en la mejora del gráfico de la PSRR a medida que aumentan los COUT)

LP2980 Power Supply Ripple Rejection (PSRR)

Por otro lado, las bolas de ferrita se utilizan normalmente como filtro de alta frecuencia, ya que son esencialmente, en su representación más simple, un inductor con una resistencia en serie, que es "resistiva" a bajas frecuencias (lo que significa que no filtrará el ruido) y se convierte en "inductiva" a frecuencias alrededor y por encima de 1 MHz, dependiendo de la bola de ferrita.

Así que dependiendo del ruido que estés tratando de filtrar, que sería el Ruido DC-DC, y posiblemente otras fuentes de ruido también podrías querer usar un LDO, una Perla de Ferrita o ambos - la primera pregunta que tendrías que hacerte es "¿Qué frecuencias quiero atenuar?"


Estos son algunos recursos que pueden resultarle útiles:

Nota : Si quieres usar un LDO con buena PSRR pero te preocupa el coste, quizá quieras mirar LP5907 Parece que tiene menor coste que LP2980-N tiene un mejor rendimiento de la PSRR, y una opción de 3,3 V fijos.


EDITAR :

Su elección dependerá probablemente de la frecuencia de conmutación DC-DC, por ejemplo:

1. Si tienes un SMPS DC-DC que conmuta entre 50~400 kHz, un LDO puede ser suficiente con la cantidad adecuada de capacidad de salida (ten en cuenta la estabilidad del LDO).

2. Si tienes un SMPS DC-DC que puede estar conmutando entre 50~1500 kHz es posible que quieras hacer ambas cosas, porque la PSRR del LDO puede haberse agotado e incluso es posible que la impedancia del condensador de salida esté disminuyendo.

3. Si tienes un DC-DC que conmuta a 2 MHz el cordón de ferrita puede ser suficiente, pero ten en cuenta que el DC-DC SMPS tiene intrínsecamente una mayor densidad de potencia de ruido a frecuencias más bajas, lo que podría afectar al rendimiento de tu sistema.


Mi mejor opinión para ti Como estás hablando de cargas de 10 mA y 20 mA sospecho que tu DC-DC está conmutando a frecuencias más bajas (Sub-1 MHz), en ese caso tu mejor opción es un LDO (ten en cuenta la PSRR vs. Frecuencia), ya que una perla de ferrita es muy probable que sólo sea una "Resistencia" en ese punto.

Si yo fuera tú y el esquema lo permitiera, pondría tanto el LDO como la cuenta de ferrita y pondría una resistencia de 0 Ω (despoblada) en Paralelo con el LDO, para poder puentearlo después si quieres.

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Entonces, ¿el cordón de ferrita puede sustituir al LDO si nos asustan las altas frecuencias que en general producen la mayoría de los reguladores DC/DC?

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Depende, si miras un módulo DC-DC como este: ti.com/producto/TPS82740B La frecuencia de conmutación puede ir desde 50 kHz hasta alrededor de 1,5 MHz, y en ese caso es posible que quieras ambos. Voy a editar mi respuesta y añadir algunos detalles más.

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No es sólo la frecuencia de conmutación DC-DC lo que determina si un cordón de ferrita le ayudará. Los bordes de la acción de conmutación tienen un contenido de frecuencia muy alto que pasará por alto completamente su LDO y el inductor por el que está conmutando. Sólo una perla de ferrita podría resolver esto.

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user44635 Puntos 4308

El LDO proporciona un cierto aislamiento que varía con la frecuencia.

Las bolas de ferrita proporcionan un cierto aislamiento que varía con la frecuencia.

¿Qué aislamiento necesita? ¿Cómo varía con la frecuencia?

Constrúyelo y pruébalo.

También podrías probar con un cordón de ferrita a tus partes digitales, ya que no necesitan una VCC tan precisa, y para evitar que los bordes rápidos vuelvan a la fuente de alimentación. A continuación, utilice un LDO para sus partes analógicas.

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