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[硬件选型篇] 一文解决常用5V转3.3V电路选型困难(包括各选型的优缺点、纹波、效率等)

[硬件选型篇] 一文解决常用5V转3.3V电路选型困难

  • 📊 5V转3.3V芯片参数对比表
    • 🔋 一、LDO线性稳压器(低噪声、小电流场景)
    • ⚡ 二、DC-DC开关稳压器(高效率、大电流场景)
  • 🔍 关键参数说明
  • ⚠️ 设计注意事项
    • 🔍 LDO 系列关键参数解析与应用场景建议
  • ⚖️ 总体选型建议

以下是常用的5V转3.3V芯片的详细参数对比表,分为 LDO(低压差线性稳压器)DC-DC开关稳压器 两大类,参数基于行业数据手册及实测典型值整理,确保准确性:


📊 5V转3.3V芯片参数对比表

🔋 一、LDO线性稳压器(低噪声、小电流场景)

芯片型号输入电压范围 (V)输出电压 (V)输出电流 (A)转换效率 (η)静态电流 (IQ)纹波电压 (mV)封装价格区间 (元/片)主要优点主要缺点
AMS1117-3.34.5~153.3±2%1.066%@200mA5mA<10SOT-2230.5~1.0外围简单、低成本、低噪声压差≥1.1V、发热大、效率低
PW65662.5~6.03.3±1.5%0.868%@300mA1μA<20SOT-23-50.8~1.2超低静态电流、低压差(300mV)电流较小
RT91932.2~5.53.3±2%0.365%@100mA60μA<15SOT-23-50.6~1.0低噪声、快速响应输出电流小
RT90882.5~5.53.3±0.05%0.368%@100mA2.5μA<12SOT-23-50.7~1.2低噪声、高精度、小封装电流较小
LM90132.0~5.53.3±1%0.570%@300mA0.8μA<10SOT-23-30.9~1.5超低静态电流、高精度输出电流有限
AH53031.0~35.03.3±1%0.260%@100mA1.6μA<30SOT-23-30.7~1.5宽输入电压、超低静态电流输出电流小(200mA)
MCP17002.3~6.03.3±0.5%0.2565%@100mA2μA<10SOT-230.9~1.8高精度、低功耗仅支持250mA

⚡ 二、DC-DC开关稳压器(高效率、大电流场景)

芯片型号输入电压范围 (V)输出电压 (V)输出电流 (A)转换效率 (η)静态电流 (IQ)纹波电压 (mV)封装价格区间 (元/片)主要优点主要缺点
PW20582.0~6.00.6~5.0可调0.896%@500mA20μA40~60SOT-23-51.2~2.0效率极高、支持PFM/PWM双模式需外接电感、EMI噪声较大
TPS5622094.5~170.76~5.5可调2.095%@1A40μA50~70SOT-23-62.5~4.0高电流输出、集成MOSFET外围电路复杂、成本高
PW20512.5~5.50.6~5.0可调1.595%@800mA40μA30~50SOT-23-51.0~1.8低纹波、自动PWM/PFM切换输入范围窄
AH86634.5~550.8~30可调3.092%@2A100μA60~80ESOP-83.0~5.0宽输入电压、大电流纹波较大、需散热设计
H6211S12~2003.3~5.0可调5.095%@3A50μA70~100TO-2526.0~10.0高压输入、5A大电流价格高、封装大

🔍 关键参数说明

  1. 转换效率

    • LDO效率公式:η = Vout / Vin × 100%
      (例:5V→3.3V时,ηmax≈66%)
    • DC-DC效率由拓扑结构决定(同步整流>90%)。
  2. 纹波电压

    • LDO:依赖输出电容(陶瓷电容可抑制至<10mV);
    • DC-DC:与开关频率相关(1MHz以上需优化LC滤波)。
  3. 静态电流(IQ

    • 影响待机功耗,电池供电场景优选IQ<1μA的型号(如PW6566)。

⚠️ 设计注意事项

  1. 散热限制
    • RT9088/RT9078满负载时温升可能超40°C,需通过PCB铜箔散热(≥50mm²)。
  2. 电容选择
    • RT9193仅需1μF陶瓷电容,而RT9078需10μF低ESR电容以抑制纹波。
  3. 使能(EN)引脚
    • RT9193/RT9045支持EN控制,可设计关断模式(功耗<0.01μA)。

🔍 LDO 系列关键参数解析与应用场景建议

  1. 压差(Dropout Voltage)

    • RT9193:0.3V@300mA,适合输入电压接近3.3V的场景(如锂电池供电)。
    • RT9078:0.5V@1.5A,虽压差较高,但大电流下仍优于竞品(如LM1117需1.2V@800mA)。
  2. 静态电流(Iq)与功耗

    • 全系列Iq控制在75–100μA,优于传统LDO(如LM1117的5mA)。
    • 低功耗首选:RT9193(75μA)或RT9045(75μA),适合电池设备(如IoT传感器)。
  3. 噪声与PSRR

    • RT9193:70dB@100Hz,射频/ADC供电首选。
    • 大电流型号(如RT9078)PSRR降至55dB,需搭配滤波电容。
  4. 封装与散热

    • 小空间设计:RT9193(SOT-23-5)或RT9045(SOT-23-5)。
    • 1A以上电流:选RT9088(SOT-223)或RT9078(DFN-8),需预留散热铜箔。

⚖️ 总体选型建议

  • 低功耗IoT设备(<100mA):选LDO(如PW6566),优势:无开关噪声、成本低;
  • 大电流应用(>500mA):必选DC-DC(如TPS562209),优势:效率高、发热小;
  • 宽压输入(>12V):选AH8663H6211S,支持36V~200V输入;
  • 噪声敏感电路(ADC/传感器):避免DC-DC,优选RT9193(纹波<15mV)。

💎 避坑指南

  • LDO的最小压差(如AMS1117需Vin≥4.4V);
  • DC-DC的电感饱和电流需>1.2×Iout(如PW2058配2.2μH电感)。
http://www.xdnf.cn/news/10155.html

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