LDO, regulador lineal o convertidor reductor DCDC

Me gustaría alimentar un ESP32 en mi automóvil, por lo que el voltaje de entrada está entre 11 y 15 V, y el voltaje de salida debe ser de 3,3 V para alimentar la placa Arduino.

Pensé que LDO era solo para bajo voltaje de caída. Sin embargo, vi que por ejemplo, el esp32 se alimenta con la interfaz usb 5v a través de un LDO ASM1117 3.3v. Entonces, el voltaje de caída es de alrededor de 1.7V ...

¿Esto es normal? ¿Cuál es el voltaje de caída más alto utilizable con LDO o regulador lineal?

En mi caso, creo que la única forma de alimentar el esp32 es usando un convertidor reductor, pero si tienes alguna solución con un regulador lineal, ¡me interesa que lo entiendas!

Respuestas (1)

El término LDO ha llegado a ser mal utilizado: veo gente llamando a los reguladores lineales de alta deserción "LDO".

  • LDO: un regulador lineal que es capaz de operar con una caída baja. Pero todavía pueden funcionar bien con una gran diferencia entre V i norte y V o tu t
  • Regulador lineal: cualquier regulador que funcione quemando energía; es decir, un regulador cuya corriente de entrada es sustancialmente la misma que su corriente de salida.
  • Conmutador: cualquier regulador que funcione cambiando la energía a través de un inductor (estoy ignorando deliberadamente las bombas de carga aquí). Generalmente más eficiente que un regulador lineal cuando V i norte es sustancialmente superior a V o tu t

Puede utilizar un regulador lineal, LDO o no. Pero en el peor de los casos, se quemará (13 V - 3,3 V) * (corriente de salida + corriente del regulador). Eso significa que (A), debe suministrar esa energía y (B) debe prestar atención a los problemas térmicos. Ese regulador será la parte más caliente de su placa, y su disipador de calor puede ser la característica más importante de su placa. Tendrán problemas si se calientan demasiado, y los problemas térmicos pueden volverse muy poco triviales . Tal vez puedas soportar eso, tal vez no.

También puede comprar un módulo regulador de conmutación: los convierten en reemplazos compatibles con pines para los reguladores lineales populares. No es una mala manera de hacerlo si no tiene los circuitos para un conmutador, o si simplemente no quiere molestarse.

¡Gracias @TimWescott por esta gran explicación! Estos son los datos: AMS1117-3.3: 1,5 V≤ (VIN - VOUT) ≤ 12 V ESP32: alrededor de 200 mA máximo Corriente del regulador: ¿Qué es? P = (13V - 3,3V) * (corriente de salida + corriente del regulador) = 9,7 * (0,2 + ??) = 2W T j,t2 = Ta + P × RthJA = 90°C + 15 × 2W = 120°C < 125°CI creo que está demasiado cerca de la clasificación máxima...
Además, encontré esto en la hoja de datos de ASM1117: Nota 2: la regulación de línea y carga está garantizada hasta la disipación de potencia máxima de 1,2 W para SOT-223, 2,2 W para TO-252 y 780 mW para SOIC de 8 conductores. La disipación de potencia está determinada por el diferencial de entrada/salida y la corriente de salida. La disipación de potencia máxima garantizada no estará disponible en todo el rango de entrada/salida. ¡Me gustaría usar SOT223, por lo que la disipación máxima mencionada es 1.2W! ¡Así que creo que es mejor usar un convertidor de conmutación!
@ RomainD2 También debe estudiar un poco sobre la conexión a los sistemas eléctricos del automóvil: son nominalmente de 12 V, pero en funcionamiento normal eso significa hasta 14.5 (o 14.8, siempre tengo que verificar), y hay un evento bastante normal llamado "volcado de carga" que puede aumentar ese voltaje (brevemente) a 40 voltios. Hay reguladores que están diseñados específicamente para funcionar con los sistemas eléctricos de los automóviles; harías bien en encontrar uno y prestar atención a las notas de la aplicación relacionadas con su uso.
No usaría AMS1117 en una aplicación automotriz TPS7A1633 encaja mejor allí.
@TimWescott: por ejemplo, en el cargador de teléfono usb que está conectado al automóvil de 12vdc, ¿están usando chips específicos o un convertidor de dcdc simple como mp2407, mp1584 o chips similares?
Ha pasado suficiente tiempo desde que incluso contemplé conectar algo al sistema eléctrico de un automóvil que no voy a recomendar ninguna parte específica. Sin embargo, cualquier fabricante de semiconductores que venda en el mercado automotriz recomendará piezas específicas. O ve con la sugerencia de @Jasen.