最近我在一个项目上就犯了错，这个项目其实难度不大，但是我确实也没动脑。事情是这样的，该电路板需要多个电源给外设进行供电，有24V，12V,5V,还有3.3V。输入电源是24V/3A的适配器供电，进入电路板后我首先用了24V转12V的buck电路，第二级则是直接使用LDO将12V转为5V，第三级则是把5V转为3.3V，同样也是使用了LDO。
问题就出现在这个12V转5V的LDO电路上，在电路板实际测试过程中，我发现该LDO严重发热，上一板明明很正常来的。我测试了一下温升，发现温度从28℃到78℃仅用了3分钟。我有点慌了，这是不是会把电路板给烧了，它就放在DC-DC电路旁，DC-DC用了铝电解电容，之前看了书说的，每上升10℃，电解电容寿命就按照某个公式减半。这个设计很失败啊，但是我得先找到原因。
当然，其实只要稍微思考一下就会发现，5V的负载太大，流过的电流大，然后12V和5V压差本身也不小，这样一乘，热损耗肯定就大。很自然的，我发现了原因，之前的电路板是没有带显示屏，这次的电路板带显示屏，而且还是5V供电，规格书上写亮屏时0.8W，息屏也要0.5W，而目前设置是工作在常亮的。这样一算，电流就有160mA了，看起来不大，但是乘以压差7V，热损耗有1.12W，怪不得发热这么严重。
现在最彻底的方法就是改电路板了，但是目前的项目进度不允许我这么做了。所以我得先看看妥协的方法，首先确认这个LDO这样工作，会不会先把自己干坏了。我于是查了它的规格书，一看最大连续功耗1.25W，那已经非常极限了，而且我刚刚算的才只是串口屏的功耗，再加上下一级LDO的输入电流，蜂鸣器，还有一些上拉电路可能不行了。接下来我又看到热阻是80℃/W，然后工作温度是从-45-125℃。现在我得重新核算一下这个LDO的输出电流才行。首先是占大头的串口屏，刚刚算过电流是160mA；然后是下一级LDO的输入电流，5V转3.3V的LDO主要给单片机和MAX3232芯片供电，不过这里MAX3232只有在调试时使用到了，我的串口屏实际使用TTL的电平，这里工作时只有静态电流300uA，我就忽略不计了。而单片机使用的是STM32F407VET6，看了规格书如果很详细的去计算的话还是比较麻烦的，这里根据表格估算电流为35mA。这样算起来流经12V转5V的LDO总电流约200mA，算得的热损功耗为1.4W，已经超出了规格书的连续总耗散功率1.25W了。 但是实测该电路长时间工作没有损坏，看样子热量很大一部分被分摊到电路板的铜箔上了，现在也只能在LDO上加个散热块先将就用着了，后面改板时再更新。
所以，问题的根源就在于一开始设计电源电路时没有预先计算好MCU和外设需要的电流以及功耗，导致了这种致命错误。事实上，我在第一板设计时是直接把其他电路上的电源电路搬过来，当时只考虑了我的DC-DC电路的参数，其他的就没有多想，到了这一板加了一个串口屏，我同样没有思考想当然的加进电路里，结果LDO的压差大时低效率的缺点就显现出来了。如果我能在开始设计电路时就考虑好外设需要的电流和功耗，在设计电源树时就可以合理选择使用DC-DC或者是LDO了。