对付线性电源来说，有些观点必须要把稳，最大功耗 PD = | Vin - Vout | x Iout；热阻是指热量从器件的晶片上向外传导时受到的阻力，其单位是℃/W。那么热阻和最大功耗PD之间的关系就为
= （ TJ - TA ）/ PD，个中TJ 是结温，TA是事情温度。
根据上面的公式，我们来打算一下常用的芯片AMS1117标称最大能够达到1A的电流输出，看一下实际能够达到多大。（假设是5V稳到3.3V）
首先对应手册，找出热阻和结温度，如下图1所示。个中
= 90 ℃/W，结温度TJ = 150℃，事情温度TA = 25℃，根据上述公式得到PD = 1.39W，那么 Iout = 1.39 / （5 — 3.3） = 816.99mA，也便是说标称最大达到1A的AMS1117正常事情时能够达到800mA旁边，笔者常常在对电源芯片最大输出电流打八折算，也便是最大输出电流1A，实际上也便是到800mA旁边。
图1 AMS1117的热阻
（1）电源余量要留足
电源一定要留足余量，一样平常要比负载的峰值耗电至少多20%，这样比较安全，不会发生意想不到的故障。
电源余量不敷时，电源会事情在极限状态，电源的纹波会剧烈上升，达到几百mV乃至几V。以是在确定电源输入之前，最好先估计全体板子系统上面的最大功耗。
1）对一个电子系统，负责剖析电源需求，包括输入电压，输出电压和电流，总功耗，电源实现的效率，电源部分对负载变换的瞬态相应能力，关键器件对电源颠簸的容忍范围以及相应许可的电源纹波，还有散热问题等等。
在评估时不仅仅要关注满负载，也要关注轻负载的效率水平。CPU在启动时每每须要较大的电流，若是电源的相应速率不足，会造成瞬间电压低落过多，造成CPU出错。、
2）确定合理的电源电路实现方案。对付弱电部分，基本上实现的方案包括LDO和DC-DC实现方案，LDO的优点是输出的纹波较小，缺陷效率不高，发热量大，供应的电流不比DCDC大。DC-DC与LDO比较，纹波较大，这也是 DC-DC最大的缺陷，优点恰好应对LDO的缺陷。
电源布线方面也有一些讲究：
1）功率器件及滋扰源器件要把稳摆放的位置和方向，避免对板上的其他器件造成滋扰；
2）功率器件的线路的宽度该当宽一些，实现大电流的留出；
3）退耦电容容量要足，在板上的位置要合理；
4）电源线的线路不易过长，走线期间最好不要实现分叉，只管即便从源端流出；
（2）纹波问题要把稳
空想的直流电源输出的电源该当是纯洁的直流，没有丝毫的杂波。但是实际中，电源内部总会有内阻，在给负载供电时电流会随着负载的变革而变革，在电源就会以纹波噪声的形式表示出来。而且有些电源本身就会有输出的颠簸，这同样也是纹波。
那么什么是纹波？纹波便是在直流中参杂的小幅度互换旗子暗记。纯洁的直流电压即是一个常数C，有纹波的电压其输出公式就为：V = C + sinA /a + sinB/b + sinC/c + sinD/d +........；C后面的实际上便是一个纹波旗子暗记的傅里叶展开式。
电源纹波所带的影响：
1）视频系统中，图像有条纹；
2）音频系统中，扬声器参杂有其他杂声；
3）A/D转换精度不足；
4）电路板上某个模块失落灵；
导致电源纹波的一些缘故原由：
1）电源容量不敷，导致纹波增大；
2）系统内的高速时钟旗子暗记和数据旗子暗记本身就会产生噪声，反向影响到电源部分；
3）PCB的印制线和连接线不恰当，影响大电源纹波；
4）数字IC，如FPGA在高速运行时具有很快的跳变沿，瞬时电流也大幅度变革，产生电磁滋扰串扰影响到其他部件。
（3）弹压纹波势在必行
上面已经讲述了纹波所带来的危害是极大的，以是必须要减少纹波的产生或者降落纹波的数量级。有三种方法使得旗子暗记路径的噪声和纹波最小：非常仔细的系统PCB布局、恰当的电源旁路处理以及精确的电源选择。
1）LDO能有效的降落纹波的量级，在利用时LDO电路的输入和输出须要对地并联电解电容器，常日在100uF以上。较低内阻（ESR）的大电容器一样平常可以全面提高电源抑制比（PSRR）、噪声以及瞬态性能。常日还要在大电容阁下并联一个0.1uF的陶瓷电容，以担保电源的高频相应能力。电容的位置只管即便靠近电源的输入部分。
2）值得一提的是，在旗子暗记回路上有寄生的低频振荡，一样平常是电源的低频内阻太大，增加对地的电解电容器的容量，常日可以办理；在旗子暗记回路上有寄生的高频振荡，一样平常是电源的低高频内阻太大，增加对地的电解电容器的容量，常日可以办理；
3）若是LDO对旗子暗记回路进行供电，LDO就不要再对CPU进行供电，会影响纯净的LDO输出。
陶瓷电容器是旁路高频的首选，其故障模式是断路，钽电容的故障模式是短路，卖力电路中的中频纹波。陶瓷电容的ESR较低，大概在10mΩ级别，钽电容的ESR大概在100mΩ级别，而且钽电容可以很随意马虎做到10uF以上的量级，常日钽电容用在DC-DC中用的比较多。电解电容卖力衰减低频的纹波，由于频率低，以是电解电容的位置哀求不是很高，只要有效果都差不多。
（4）DC/DC学问多
DC/DC的纹波比较大的缘故原由是斩波频率造成的，以是在选择DC/DC芯片时候要尽可能选择频率较高的，有以下好处：
1） 频率高，纹波频率也高，更随意马虎滤除；
2） 频率高，可以选择低电感值，这样会有更强负载能力；
3） 频率高，可以实现用小的电容实现空想的滤波效果；
4） 频率高，自损耗电流也大；
若是想最大限度的降落DC/DC或者其他分立元件电源部分的纹波，可以在电源的输入端加入RC滤波电路，能起到很好的滤波效果。
对付DC/DC还要多说一点便是，每款DC/DC芯片的转换效率和压差也有关系，压差越小，转换效率高，如下图2的MP2359的转换效率和压差之间的关系。而且在某个输出电流值时具有最大的转换效率。以是先估算总体功耗，然后对应系统最大的功耗选择在某一个电流值输出效率最大的一款DC/DC芯片。
图2 效率与压差之间的关系
DC/DC也会涌现发热问题，用DC/DC做电源的设备，常日体积小，散热更加困难。线性电源发热加散热片一样平常能对付过去。那么在工程上面评价一个东西的散热速率的指标叫做“热阻”，其定义为 反应阻值热量通报能力的综合参量，可见此参数该当是越小越好的。单位为℃/W，即物体持续传热功率为1W时，导热路径两端的温差。以是超过400mA的DC/DC 电路，建议利用低热阻的IC。
DC/DC的芯片事情频率越高，输出电流越高，缘故原由如下：
1）DC/DC芯片的开关频率越高，其产生的电源纹波越小，同时也越随意马虎掌握住纹波；
2）DC/DC外部一样平常都要配备一个储存能量的电感，一样平常DC/DC事情频率越高，尺寸就可以选小些，且电感有一定的直流电阻，电流越大，发热量也越高。
DC/DC芯片的事情频率高的话，就越有可能利用小电感量的电感，而且其直流电阻越小，发热量也越小。对付利用大电流DC/DC情形的方案，若假如最大限度的降落纹波，可以将DC/DC周围的器件的GND以最短路径连接在一起，实现以单点共地。由于这些导体存在一定的阻抗和感抗，单点共地可以肃清上述的影响。如下图3是笔者曾经设计的DC/DC电路，将DC/DC周围器件的GND连接在一起，通过0Ω电阻R16实现单点共地。
图3 DC/DC降落纹波电路
（5）容忍纹波范围
实在没有纹波的电源是不存在，上面也讲了很多关于降落纹波的方法，纹波是一定要降落的，大多数器件都有一个容忍纹波的范围，只要在器件所容忍的纹波范围之内，都是可以接管的。
以是对付5V供电，电源纹波该当在50mV以下，3.3V供电，电源输入部分的纹波该当在20mV以下。
