有限空间内的降压/降压电压

Question

我正在设计一个小型PCB。电源电压是12V，但我也需要5V，最大供电250mA。

最明显的解决方案是使用电压调节器-有很多，一些像MCP1702/1703支持更大的电流。问题当然是功耗，即(12V-5V)*0.25A =1.75 w.

SMD封装有非常高的热阻外观MCP1702/1703手册，他们是110K/W的SOT89，甚至336K/W的SOT23A。取最高温度为125℃，室温为25℃，这是0.9 w的散热SOT89的最大值。我发现这个比较小，因为SOT89甚至有一个热垫。

所以有没有解决办法，比如把一大块铜放在PCB上，或者甚至把一块铝粘在SOT89外壳上?

或者，我可以使用开关调节器。然而，这些通常需要几个额外的元素-例如，TPS54202H需要六个，比标准电压调节器多四个。

是否有任何解决这个问题的方法-得到5V 250mA但不使用很多空间?你的经验是什么?

谢谢你的建议。

编辑：小结:如果我使用稳压器，只需要增加两个元件，大约40mm2，但是散热太大。如果我使用开关调节器，有非常少的散热，但大量的空间被使用，因为六个额外的元素是必要的。我希望使用少于50mm2和元素，可以手工焊接。

Answer 1

单片电源系统有一整套DC-DC转换器，带有集成稳压器+电感器，有些具有非常小的占地面积（小至3x3mm）。它们是我的首选。TI也有一系列集成电感转换器。还有其他的，但这将是我的前两个。它们非常容易使用，只需要旁路电容和分压器来设置输出电压。

一种低成本的方法是使用二极管公司(Diodes Inc .)和Richtek等公司的SOT-23开关IC。在你所说的额定功率下，你可以使用低调的2x2或2x2.5mm感应器。

Answer 2

buck转换器是正确的选择;不知道在哪里的印象，这些将需要很大的空间;有许多需要正好三个外部组件(输出上的一个电感和一个电容，输入上的一个去耦)，正好比LDO多一个(您仍然希望配备一个输入去耦电容)。如果稳压器有可调节的输出电压，你还需要两个电阻作为分压器，这是真的。

我个人不会强迫自己严格设计，但我认为如果使用SOT23-5降压IC，输入端采用0603去耦，输出端采用0805去耦，以及0402或0201电阻器，最终的电路板空间将小于10mm×7mm。

设计示例（四次点击，输入三个数字）：https://webench.ti.com/appinfo/webench/scripts/SDP.cgi?ID=3803E93DAF24BA56

数一数外部组件:是5个，即使你把Cinx和Cin都算进去，如果你的董事会已经有了，其中一个可能就不需要了。

这将适合，没有任何问题，在50毫米²你有，与0805被动式。

快速计算，错在“大于所需”

• Buck转换器IC(示例中使用了SOT23-5封装中的一个):3×2mm用于手动焊接占地面积= 6 mm²
• 0805中的三个电容器和两个电阻器，带有手工焊接足迹：4mm长，1.25mm宽=5mm²（即真的超轻松焊接)，所以25毫米²总共
• 10µH电感器，用于ca 1a额定:这些存在于2012年封装，因此手工焊接的占地面积约为5mm×2.5mm，7.5mm²

总38.5毫米²。