Effiziente 1.2V-Generierung

[P. K. (pek)]

Hallo zusammen

Ich benötige für mein FPGA-Board noch eine 1.2V-Versorgung mit wenig 
Leistung (100mA typ., 500mA max.), Speisung 12V.

Absolut wichtig ist minimale Verlustleistung (so im Stil jedes mW 
zählt). Meine aktuelle Lösung ist ein LTC3601 mit dem ich eine Effizienz 
von ca. 82% erwarte.

Gibt es da bessere Ansätze?

[Gerd E. (robberknight)]

Du kannst Dir als Alternative noch den MCP16311 anschauen. Den nehme ich 
gerne wenn es auf gute Effizienz bei niedriger Last ankommt.

Dessen Effizienz dürfte aber in einer ähnlichen Größenordnung rauskommen 
wie Dein LT. Ist aber sicher billiger.

[Daniel H. (Firma: keine) (commander)]

P. K. schrieb:
> Gibt es da bessere Ansätze?

Hab mal die TI Webench angeworfen, da gibt es diverse die (auf dem 
Papier) einen Wirkungsgrad > 82% haben.

Part    Efficiency(%)   BOM Count  IC Cost (1ku)
TPS54239E    87              11         0,75
TPS54226     86              12         0,75
TPS54225     86              12         0,73
TPS54426     86              12         1,08
TPS54339E    85              12         0,87
TPS54326     85              11         0,87
TPS54229E    84              12         1,21
TPS54526     84              12         1,22
TPS54329E    84              12         0,75
TPS563200    83              8          0,52
TPS563201    83              8          0,40
TPS562201    83              8          0,30
TPS563210    83              10         0,90
TPS562200    83              8          0,47

Kostenmäßig liegen die alle deutlich unter dem LTC3601 (Preis hier in 
Dollar und pro 1000 Stück, bei Digikey/Mouser kosten die aber alle 
zwischen ~1.20€ und 3.00€). Durch geeignetere Wahl der Komponenten 
könnte man die Effizienz ggf. noch um ein paar Prozent erhöhen.

Gruß
Daniel

[Operator S. (smkr)]

@Daniel ich denke es reicht nicht aus die Effizienz aus der Tabelle 
abzulesen, da mit den genannten Bedingungen der Wirkungsgrad deutlich 
schlechter sein kann.

Der TPS6217x hätte zum Beispiel nur 17µA Ruhestrom, 3..17V Eingang, 
2.25MHz, 500mA Max output. Sieht eigentlich gut aus.
http://www.ti.com/product/TPS62170

Schaut man sich aber die Effizienz bei 12V Eingang und 0.9V Ausgang hat 
man bei 100mA noch rund 60%
Bei 1.8V Ausgang etwas über 70%

Man müsste deshalb bei allen auch im Datenblatt nachschauen und bei 
ähnlichen Testbedingungen die Effizienz ableiten.

[Daniel H. (Firma: keine) (commander)]

Hallo,

die Tabelle ist nicht fix sondern wurde von der TI Webench dynamisch für 
die hier geltenden Rahmenbedingungen, also "12V => 1.2V@500mA", erzeugt.

Ich habe das stichprobenartig bei einigen Reglern im Datenblatt geprüft, 
die Werte passen halbwegs wenn man berücksichtigt, dass dort meist nur 
die Effizienz runter bis 1.8V angegeben wird und sie bei 1.2V nochmals 
etwas niedriger liegt.

Der TPS62170 hat laut Webench bei den gegebenen Rahmenbedingungen 
übrigens nur einen Wirkungsgrad von 76%.

Gruß
Daniel

[P. K. (pek)]

Daniel H. schrieb:
> Part    Efficiency(%)   BOM Count  IC Cost (1ku)
> TPS54239E    87              11         0,75

Die Selection Tools spuken immer eine ganze Menge toller Bausteine aus, 
aber wenn man dann ins Detail geht, wird es schnell haarig. 
1.2V-Vout-Kurven findet man nicht allzu häufig (klar, sieht schlecht 
aus). Am ersten Beispiel in der Liste (TPS54239E) finde ich heraus, dass 
ich bei Vout=1.8V und 100mA noch etwa 81% erwarten könnte. In diesem 
nicht mehr sehr Linearen Bereich auf 1.2V zu extrapolieren hat 
allenfalls "best guess"-Charakter und dürfte deutlich unter 80% 
liegen...

[Daniel H. (Firma: keine) (commander)]

Hallo,

das deckt sich allerdings auch wieder halbwegs mit der Webench. Ich 
hatte für 1.2V@500mA simuliert. Simuliere ich den TPS54239E mit 
1.2V@100mA dann reicht es gerade noch für knapp 81%.

Als einziger Regler mit einer Effizienz > 82% bleibt bei 1.2V@100mA 
scheinbar nur noch der TPS62125 (angeblich 87%) übrig, der maximal aber 
auch nur 300mA liefern kann.

Gruß
Daniel

[P. K. (pek)]

Daniel H. schrieb:
> TPS62125 (angeblich 87%)

Den habe ich jetzt im Line-Up (ich hoffe, das meine 
"sandbagging"-Schätzung von maximal 500mA nie eintritt), und rechne mit 
82% Effizienz...

Für die höheren Leistungen schaut die IR389x-Serie hinsichtlich 
Effizienz vielversprechend aus. Hat da jemand Erfahrungen damit? 
Pferdefüsse?