Diseño de fuente de alimentación pequeña de 1,2 V, 3,3 V y 5 V

Problema:

Estoy intentando desarrollar una fuente de alimentación para un sistema que necesita 1,2 V, 3,3 V y 5 V de la red eléctrica 120 V 60 Hz. Nunca me he encontrado con la necesidad de los tres a la vez y tengo curiosidad por saber si alguien sabe de una solución más simple/ más pequeña que la que estoy proponiendo.

Intentar:

Estoy considerando usar un regulador reductor SMPS para obtener los 5V de 120V y 2 reguladores lineales. El primer regulador reduce los 5 V a 3,3 V y luego el siguiente reduce los 3,3 V a 1,2 V. Ser de ese tamaño es un gran problema. Estoy dispuesto a escuchar algunas ideas.

Nota al margen : el consumo de corriente total de 3,3 V no supera los 1,0 A y el consumo de corriente total de 1,2 V no supera los 1,0 A.

Usando algunos de los comentarios y respuestas, salí y encontré este IC BA3259HFP . ¿Alguna idea? Parece resolver el problema con 5 pines, 3 tapas y 2 resistencias.

¿Cuál es su voltaje de entrada?
¡Pregunta de actualización principal de 120V! Gracias.
Mencionaste 5.5V en el título y 5V en el cuerpo, ¿cuál necesitas?
5V...aHHH. Lo lamento.
Falta información importante. ¿Cuál es el consumo de corriente para 3.3V y 1.2V por separado? El consumo total o consumo de corriente de 5V no es importante en absoluto.
@johnfound corregido. Ambos son menos el 1A.
@tman 1mA es menos de 1A, pero la solución para 1mA es mucho más diferente que la solución para 999mA (también menos de 1A). ¿Puedes especificar con más precisión?
@johnfound, estaba sugiriendo que la corriente podría estar entre 0 y 1 amperio por riel de salida. Lo reformulé para mayor claridad.
Solo por curiosidad, ¿qué consume un amplificador con sus bajos voltajes? (Solo para asegurarse de que su solución correcta no sea solo un valor bien calculado de una resistencia de potencia)
@ScottSeidman En realidad, algunos componentes: relé, módem PLC, algunos amplificadores operacionales, 2 fets y 2 microcontroladores.

Respuestas (6)

Dado que necesita 1 amperio a 3,3 y 1,2 V, habrá una gran disipación de potencia con un LDO.

Su BA3259 sugerido tiene una disipación de potencia máxima de 2300 mW o 2,3 W. Con una entrada de 5v, es decir ((5 - 3.3) x 1 ) + (( 5 - 1.2) x 1) o 5.5W de disipación de potencia. No se recomienda, a menos que pueda mantener el chip enfriado correctamente y tenga el diseño de cobre de placa recomendado.

Como no ha mencionado el consumo actual de los rieles de 3.3 y 1.2v, aquí hay algunos ldos duales de 6 pines de 1.5 ~ 2 mm con 200 mA por canal.

  1. http://www.ti.com/product/tlv7111333d (1.3 y 3.3v)
  2. http://www.ti.com/product/tlv7111233
  3. http://www.ti.com/product/tps71812-33

Ligeramente más grande de 10 pines ajustable dual 250mA por canal

  1. http://www.ti.com/product/tps71202-ep
  2. http://www.ti.com/product/tps71202 (más barato)
  3. http://www.ti.com/product/tps71334 (1 fijo 3.3, 1 ajustable)
  4. http://www.ti.com/product/lp5996 (1 a 300mA, 1 a 150mA)

A menos que lo haya pasado por alto, todos estos deberían aceptar 5v en.

Lo siento por no explicar en detalle. Su 1A por salida
Luego, tendrá que morder la bala y obtener grandes ldos de salida única que puedan hacer 3.3 y 1.8. O opte por cambiar los reguladores si se trata de eficiencia. Recuerda, para las LDO, estás desperdiciando (Vin - Vout) * Iout en celo. Eso es 3,4 vatios de 5 a 3,3 V (2 amperios) y otros 2,1 vatios de 3,3 a 1,2 (1 amperio).
@tman respuesta actualizada

No ha mencionado si necesita una solución completamente cerrada, pero si se trata de un prototipo, seguiría la siguiente ruta:

Use un adaptador de 110V/220V a 5V. Estos son muy comunes con la salida USB y su salida actual suele ser de 1 A o, a veces, más.

A menos que tenga un circuito muy sensible, use un regulador Buck para pasar de 5 V a 3,3 y luego use 3,3 V para pasar a 1,2 V. Evite el uso de LDO cuando sea posible porque son ineficientes y disiparán un nivel bajo de energía. Lo está haciendo bien al intentar reducir la diferencia de voltaje de entrada a salida (es un factor importante en la ineficiencia de LDO si sigue esa ruta).

TI, Linear y otros fabrican dispositivos combinados que le brindarán una pequeña solución.

¿Puedes sugerir algún combo IC?
Ese es el problema cuando miro el LDO de salida dual, estás hablando de 20-28 pines, mientras que con el uso de 2 reguladores Liner individuales como el TLV1117LV Im en 8 pines en total. Los bienes raíces de PCB son limitados, así que estoy tratando de hacerlo bastante pequeño. ¿Pensamiento?
@tman: ¿puede ser específico sobre las corrientes de salida para cada uno de los 3 rieles?
Corregí esto arriba... Es menos de 1A para cada

Depende del consumo de corriente de los rieles más pequeños; si son unos pocos cientos de miliamperios, puede agregar un LDO en el paquete SOT-23 y listo.

Ese es el problema cuando miro el LDO de salida dual, estás hablando de 20-28 pines, mientras que con el uso de 2 reguladores Liner individuales como el TLV1117LV Im en 8 pines en total. Los bienes raíces de PCB son limitados, así que estoy tratando de hacerlo bastante pequeño. ¿Pensamiento?

Yo no encadenaría los ldos. 1 A a 1,2 V y 1 A a 3,3 V le da 2 A a través del ldo de 3,3 V.

Hay componentes de reguladores de conmutación terminados que ocupan un espacio de hasta 220. Miraría algunos de esos por eficiencia y conveniencia. De lo contrario, utilice un transformador multitoma con regulación fly-back y regule solo uno de los rieles directamente.

Independientemente de la estructura - encadenada - 5V -> 3,3 -> 1,2 o no encadenada 5V->3,3V + 5V->1,2V la disipación de potencia de los reguladores lineales será la misma total: 5,5W

Desencadenado: (5V-3.3V)*1A + (5V-1.2V)*1A = 1.7W + 3.8W = 5.5W

En el circuito encadenado, la energía se distribuirá un poco diferente (5V-3.3V)*2A + (3.3V-1.2A)*1A = 3.4W + 2.1W = 5.5W

No es una gran potencia, pero necesitará disipadores de calor en los reguladores.

La eficiencia será del 45 %: entrada de 10 W con una potencia de salida de 4,5 W, lo que en realidad es bastante bueno para los reguladores lineales.

Entonces, si la simplicidad del diseño es lo más importante, elija esta solución.

Si la eficiencia y el modo térmico son primarios, use reguladores de conmutación.

Primero usaría un tranfo regular, capaz de generar alrededor de 15VA con 6 voltios. Luego usaría un puente de 4 diodos, un capacitor grande y luego 3 reguladores reductores separados de TI o lineal o lo que sea...