昨天講到要根據(jù)系統(tǒng)的功耗問題，也提到了電源的待載能力。那么，電源有哪些分類；如何選擇電源才是最適合系統(tǒng)的；電源的擺放和走線有什么注意事項(xiàng)。接下來我們一一細(xì)說。（這里提到的電源，是低壓直流模擬電源，電壓最高不過12V。）

1.常用的直流電源粗略來分有兩大類：線性電源和開關(guān)電源。

這種分類的標(biāo)準(zhǔn)在于，電源內(nèi)部的主MOS管是工作在線性區(qū)還是飽和區(qū)/截至區(qū)：如果MOS管工作在線性區(qū)，則為線性電源；如果MOS管在飽和區(qū)和截至區(qū)不斷切換，則稱其為開關(guān)電源。線性電源的典型代表為LDO（low dropout regulator);開關(guān)電源典型代表為DC/DC。

LDO是低壓差線性穩(wěn)壓器，顧名思義，他要求輸出電壓比輸入電壓值稍低。通常用的LDO都是輸入比輸出大不過1V的情況，也有個(gè)別的可以到2V以上。而LDO輸出電壓只能低于輸入電壓，而不能比輸入高。

下圖是某LDO的內(nèi)部示意圖。

主MOS管連接輸入和輸出端，通過反饋電路的動態(tài)調(diào)節(jié)，讓輸出電壓跟隨參考電壓。這種結(jié)構(gòu)也決定了LDO的特點(diǎn)：輸出穩(wěn)，發(fā)熱高。

因?yàn)镸OS管工作在放大區(qū)，不存在切換狀態(tài)開關(guān)的情況，因此輸出電壓不會存在波動，紋波極小。輸入和輸出的差值所產(chǎn)生的能量，全部轉(zhuǎn)換成MOS管的熱能散出去了。可想而知，壓差越大，負(fù)載越重，發(fā)熱越高。所以，即便很多LDO支持高壓差輸出，也不建議在高于1V的場景使用，會導(dǎo)致局部過熱，影響電源壽命。

DC/DC字面意思就是直流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器。主要細(xì)分三種：降壓型buck、升壓型boost、極性反轉(zhuǎn)型buck-boost。

DCDC分類較多，這里就不贅述它的原理，只分析特點(diǎn)。DC/DC可以有升降壓兩種形態(tài)，當(dāng)輸出電壓大于輸入電壓時(shí)，只能用DCDC；當(dāng)壓差較大時(shí)，也只能用DCDC。另外，由于內(nèi)部MOS管不斷在飽和區(qū)和截至區(qū)來回切換，以致于DCDC的電源噪聲很大，紋波大，使用的時(shí)候要注意選取輸出電容。

2. 那么如何選擇合適系統(tǒng)的電源呢？要根據(jù)系統(tǒng)和電源的特點(diǎn)來選取。

首先選擇電源種類。LDO因?yàn)槠涮攸c(diǎn)，適用于輸入輸出相差不大的、負(fù)載不太重的（經(jīng)驗(yàn)輸出電流500MA以下）、降壓電路上。前兩個(gè)限定詞是在限制電源發(fā)熱，后一個(gè)是電源本身根本做不到。如果滿足了這三個(gè)特點(diǎn)，首選LDO，因?yàn)樗妮敵鲂阅軆?yōu)秀，紋波小，噪聲低。對于那種輸入輸出相差較大的、負(fù)載重的、升壓系統(tǒng)中，只要占了其一，就只能選用DCDC。而使用DCDC的時(shí)候，輸出端會常并一個(gè)104電容，稍微濾一下紋波。但由于本身特點(diǎn)決定，紋波性能如何優(yōu)化也不會比LDO好，開關(guān)頻率越高的產(chǎn)品，紋波干擾越大。

選定類型了，就要根據(jù)負(fù)載能吃多少電流來決定電源的規(guī)格。計(jì)算的時(shí)候一定要留有余量。如果是主供電源，一定要算好每一條支路的功耗總和，再折算到輸入端計(jì)算功耗，需要注意的是，一定要把效率算上。電源在不同的應(yīng)用環(huán)境中的效率不太一樣，多數(shù)的DC/DC可以達(dá)到75%以上，有的做的更加優(yōu)秀的平均效率可以到80%甚至85%以上。所以這時(shí)候一定要看好規(guī)格書里的參數(shù)，最好是要看各種情況下的效率曲線，比干巴巴的數(shù)字要直觀得多。

舉個(gè)例子，如圖，中間級均為80%的DCDC，那么輸入總電源待載能力至少為多少。

公布答案：至少要2A，1.5A是不夠的。有問題歡迎留言討論~

3.電源的擺放和走線的注意事項(xiàng)

所有的電源，如果可以的話，盡量不要菊花鏈接法，盡量要從源端拉出來供電，就像上圖第一條路徑上的，經(jīng)過12V和中間級DCDC兩級電源才到負(fù)載。這樣做法的效率會很低。當(dāng)然，這個(gè)是說的盡量，有的電路可能是只能通過兩級轉(zhuǎn)換才能用的就另當(dāng)別論了。在PCB布線上也是如此，同一個(gè)電源接多個(gè)負(fù)載的時(shí)候，盡量從輸入端拉線，而不要從中間拉線。如下圖所示，靠上的方案是正確的，靠下的不是最優(yōu)的。

輸入電容和輸出電容對于DCDC和LDO也都是必須的，具體選型要根據(jù)廠家的規(guī)格書來看，并且盡量跟廠家溝通，因?yàn)樗麄儾攀亲盍私庾约寒a(chǎn)品的，不要怕麻煩而不去溝通。而經(jīng)驗(yàn)來看，在電源輸入端擺放一顆104電容是有必要的，越近越好。

電源的選型大概準(zhǔn)則就介紹完了，具體項(xiàng)目還是要具體來看。選取型號一定要跟原廠溝通，即便你已經(jīng)對原理了如指掌，但是他們的產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)你并不清楚，還是要在溝通和實(shí)驗(yàn)中來確認(rèn)產(chǎn)品是否符合你心中的預(yù)期。畢竟實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。