谈到成本,就不得不提一下产品的过度设计?
那么什么是产品过度设计?
产品设计并不是要为每个需求找到最复杂、最可靠、最高性能的解决方案。一个优秀的硬件工程师需要全局考虑技术规范与预算和项目进度的限制,平衡好产品质量与成本之间的关系,以便最终系统针对所有相关设计因素进行优化。
此外,过度设计有时被认为是懒惰的症状。与设计分立电路相比,我们可以轻松地找到更加成熟可靠的IC,这种IC可以使设计变得更加容易。但是,如果 IC 的成本是分立电路的两倍,此时我们如何选择,如何做好成本与可靠性的平衡?我不认为一味地选用现成的IC对工程师来说是一件好事,在满足可靠性的前提下,我还是建议可以做一些心得尝试,从而使产品在成本、可靠性方面具备更好的竞争力。
扯的有点多了,我们回归正题,今天讨论一种低成本的MCU供电方案。关于低成本的MCU供电方案,之前写过一篇关于稳压二极管是否可以给MCU供电的文章,如下:
二极管稳压器
对于一般的产品来说,电源上都有5V,而小型低功耗MCU需要3.3V,以持续执行基本的监视、控制和通信任务。
假设我们的产品用在消费电子领域——产品本身不需要承受极端的温度变化,最大限度地降低产品的成本是设计的重点目标。
过度设计者会本能地选择线性稳压器,它的电流容量可能是我们需要的数十倍,并且有一系列与应用无关的惊人规格——整个温度范围内的VOUT精度为 1%,输入电压高达至20 V等等。
那么除了上文讨论的稳压二极管方案(蓝色字体部分),还有哪些方案可以考虑呢?如下图,三个普通二极管的串联。
我们在这里所做的就是使用二极管压降将5V轨置于微控制器可接受的电源电压范围内。这里将在后文重点讨论电压和电流的影响。
电源电压和二极管压降