優點：穩定性好，負載響應快。輸出紋波小。

 

缺點：效率低

，輸入輸出的電壓差不能太大。負載不能太大
，目前最大的LDO為5A（但要保證5A的輸出還有很多的限製條件）

 

DC/DC：直流電壓轉直流電壓。嚴格來講，LDO也是DC/DC的一種

，但目前DC/DC多指開關電源。具有很多種拓樸結構，如BUCK
，BOOST等。

 

優點：效率高，輸入電壓範圍較寬。

 

缺點：負載響應比LDO差，輸出紋波比LDO大。

 

DC/DC和LDO的區別是什麼

？

 

DC/DC轉換器一般由控製芯片，電杆線圈，二極管
，三極管

，電容構成。

 

DC/DC轉換器為轉變輸入電壓後有效輸出固定電壓的電壓轉換器。DC/DC轉換器分為三類：升壓型DC/DC轉換器、降壓型DC/DC轉換器以及升降壓型DC/DC轉換器。根據需求可采用三類控製。PWM控製型效率高並具有良好的輸出電壓紋波和噪聲。PFM控製型即使長時間使用，尤其小負載時具有耗電小的優點。PWM/PFM轉換型小負載時實行PFM控製，且在重負載時自動轉換到PWM控製。目前DC-DC轉換器廣泛應用於手機、MP3、數碼相機
、便攜式媒體播放器等產品中。

 

DC-DC（簡述原理）

 

其實內部是先把DC直流電源轉變為交流電電源AC。通常是一種自激震蕩電路，所以外麵需要電感等分立元件。

 

然後在輸出端再通過積分濾波
，又回到DC電源。由於產生AC電源，所以可以很輕鬆的進行升壓跟降壓。兩次轉換
，必然會產生損耗，這就是大家都在努力研究的如何提高DC-DC效率的問題。

 

對比：

 

1、DCtoDC包括boost(升壓)、buck(降壓)、Boost/buck(升/降壓)和反相結構，具有高效率、高輸出電流、低靜態電流等特點
，隨著集成度的提高，許多新型DC-DC轉換器的外圍電路僅需電感和濾波電容

；但該類電源控製器的輸出紋波和開關噪聲較大、成本相對較高。

 

2、LDO：低di壓ya差cha線xian性xing穩wen壓ya器qi的de突tu出chu優you點dian是shi具ju有you最zui低di的de成cheng本ben，最zui低di的de噪zao聲sheng和he最zui低di的de靜jing態tai電dian流liu。它ta的de外wai圍wei器qi件jian也ye很hen少shao，通tong常chang隻zhi有you一yi兩liang個ge旁pang路lu電dian容rong。新xin型xingLDO可達到以下指標：30μV輸出噪聲、60dBPSRR
、6μA靜態電流及100mV的壓差。

 

LDO簡述原理：

 

線性穩壓器能夠實現這些特性的主要原因在於內部調整管采用了P溝道場效應管，而不是通常線性穩壓器中的PNP晶體管。P溝道的場效應管不需要基極電流驅動，所以大大降低了器件本身的電源電流；另一方麵，在采用PNP管的結構中，為了防止PNP晶體管進入飽和狀態降低輸出能力，必須保證較大的輸入輸出壓差；而P溝道場效應管的壓差大致等於輸出電流與其導通電阻的乘積，極小的導通電阻使其壓差非常低。當係統中輸入電壓和輸出電壓接近時
，LDO是最好的選擇
，可達到很高的效率。所以在將鋰離子電池電壓轉換為3V電壓的應用中大多選用LDO，盡管電池最後放電能量的百分之十沒有使用，但是LDO仍然能夠在低噪聲結構中提供較長的電池壽命。

 

便攜電子設備不管是由交流市電經過整流(或交流適配器)後供電，還是由蓄電池組供電
，工作過程中，電源電壓都將在很大範圍內變化。比如單體鋰離子電池充足電時的電壓為4.2V，放完電後的電壓為2.3V
，變(bian)化(hua)範(fan)圍(wei)很(hen)大(da)。各(ge)種(zhong)整(zheng)流(liu)器(qi)的(de)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)不(bu)僅(jin)受(shou)市(shi)電(dian)電(dian)壓(ya)變(bian)化(hua)的(de)影(ying)響(xiang)，還(hai)受(shou)負(fu)載(zai)變(bian)化(hua)的(de)影(ying)響(xiang)。為(wei)了(le)保(bao)證(zheng)供(gong)電(dian)電(dian)壓(ya)穩(wen)定(ding)不(bu)變(bian)，幾(ji)乎(hu)所(suo)有(you)的(de)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)都(dou)采(cai)用(yong)穩(wen)壓(ya)器(qi)供(gong)電(dian)。小(xiao)型(xing)精(jing)密(mi)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)還(hai)要(yao)求(qiu)電(dian)源(yuan)非(fei)常(chang)幹(gan)淨(jing)（無紋波

、無噪聲），以(yi)免(mian)影(ying)響(xiang)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)。為(wei)了(le)滿(man)足(zu)精(jing)密(mi)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)的(de)要(yao)求(qiu)，應(ying)在(zai)電(dian)源(yuan)的(de)輸(shu)入(ru)端(duan)加(jia)入(ru)線(xian)性(xing)穩(wen)壓(ya)器(qi)，以(yi)保(bao)證(zheng)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)恒(heng)定(ding)和(he)實(shi)現(xian)有(you)源(yuan)噪(zao)聲(sheng)濾(lv)波(bo)。

 

一、LDO的基本原理

 

低壓差線性穩壓器(LDO)的基本電路如圖1-1所示，該電路由串聯調整管VT（PNP晶體管，注：實際應用中，此處常用的是P溝道場效應管）、取樣電阻R1和R2
、比較放大器A組成。

 

圖1-1低壓差線性穩壓器基本電路

 

取樣電壓Uin加在比較器A的同相輸入端，與加在反相輸入端的基準電壓Uref（Uout*R2/（R1+R2））相比較，兩者的差值經放大器A放大後.Uout=(U+-U-)*A注A為比較放大器的倍數，）控製串聯調整管的壓降，從而穩定輸出電壓。

 

當輸出電壓Uout降低時，基準電壓Uref與取樣電壓Uin的差值增加，比較放大器輸出的驅動電流增加，串聯調整管壓降減小，從而使輸出電壓升高。

 

相反，若輸出電壓Uout超chao過guo所suo需xu要yao的de設she定ding值zhi，比bi較jiao放fang大da器qi輸shu出chu的de前qian驅qu動dong電dian流liu減jian小xiao

，從cong而er使shi輸shu出chu電dian壓ya降jiang低di。供gong電dian過guo程cheng中zhong，輸shu出chu電dian壓ya校xiao正zheng連lian續xu進jin行xing，調tiao整zheng時shi間jian隻zhi受shou比bi較jiao放fang大da器qi和he輸shu出chu晶jing體ti管guan回hui路lu反fan應ying速su度du的de限xian製zhi。

 

應當說明，實際的線性穩壓器還應當具有許多其它的功能
，比如負載短路保護、過壓關斷、過熱關斷、反接保護等，而且串聯調整管也可以采用MOSFET。

 

二、低壓差線性穩壓器的主要參數

 

1．輸出電壓(OutputVoltage)

 

輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)是(shi)低(di)壓(ya)差(cha)線(xian)性(xing)穩(wen)壓(ya)器(qi)最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)參(can)數(shu)，也(ye)是(shi)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)設(she)計(ji)者(zhe)選(xuan)用(yong)穩(wen)壓(ya)器(qi)時(shi)首(shou)先(xian)應(ying)考(kao)慮(lv)的(de)參(can)數(shu)。低(di)壓(ya)差(cha)線(xian)性(xing)穩(wen)壓(ya)器(qi)有(you)固(gu)定(ding)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)和(he)可(ke)調(tiao)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)兩(liang)種(zhong)類(lei)型(xing)。固(gu)定(ding)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)穩(wen)壓(ya)器(qi)使(shi)用(yong)比(bi)較(jiao)方(fang)便(bian)，而(er)且(qie)由(you)於(yu)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)是(shi)經(jing)過(guo)廠(chang)家(jia)精(jing)密(mi)調(tiao)整(zheng)的(de)

，所(suo)以(yi)穩(wen)壓(ya)器(qi)精(jing)度(du)很(hen)高(gao)。但(dan)是(shi)其(qi)設(she)定(ding)的(de)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)數(shu)值(zhi)均(jun)為(wei)常(chang)用(yong)電(dian)壓(ya)值(zhi)，不(bu)可(ke)能(neng)滿(man)足(zu)所(suo)有(you)的(de)應(ying)用(yong)要(yao)求(qiu)，但(dan)是(shi)外(wai)接(jie)元(yuan)件(jian)數(shu)值(zhi)的(de)變(bian)化(hua)將(jiang)影(ying)響(xiang)穩(wen)定(ding)精(jing)度(du)。

 

2．最大輸出電流(MaximumOutputCurrent)

 

用yong電dian設she備bei的de功gong率lv不bu同tong
，要yao求qiu穩wen壓ya器qi輸shu出chu的de最zui大da電dian流liu也ye不bu相xiang同tong。通tong常chang
，輸shu出chu電dian流liu越yue大da的de穩wen壓ya器qi成cheng本ben越yue高gao。為wei了le降jiang低di成cheng本ben，在zai多duo隻zhi穩wen壓ya器qi組zu成cheng的de供gong電dian係xi統tong中zhong，應ying根gen據ju各ge部bu分fen所suo需xu的de電dian流liu值zhi選xuan擇ze適shi當dang的de穩wen壓ya器qi。

 

3．輸入輸出電壓差(DropoutVoltage)

 

shurushuchudianyachashidiyachaxianxingwenyaqizuizhongyaodecanshu。zaibaozhengshuchudianyawendingdetiaojianxia，gaidianyayachayuedi
，xianxingwenyaqidexingnengjiuyuehao。biru，5.0V的低壓差線性穩壓器
，隻要輸入5.5V電壓
，就能使輸出電壓穩定在5.0V。

 

4．接地電流(GroundPinCurrent)

 

接地電路IGND是指串聯調整管輸出電流為零時，輸入電源提供的穩壓器工作電流。該電流有時也稱為靜態電流，但是采用PNP晶體管作串聯調整管元件時，這種習慣叫法是不正確的。通常較理想的低壓差穩壓器的接地電流很小。

 

5．負載調整率(LoadRegulation)

 

負載調整率可以通過圖2-1和式2-1來定義
，LDO的負載調整率越小
，說明LDO抑製負載幹擾的能力越強。

 

圖2-1OutputVoltage&OutputCurrent

 

 

式中

 

△Vload—負載調整率

Imax—LDO最大輸出電流

Vt—輸出電流為Imax時，LDO的輸出電壓

Vo—輸出電流為0.1mA時，LDO的輸出電壓

△V—負載電流分別為0.1mA和Imax時的輸出電壓之差

 

6．線性調整率(LineRegulation)

 

線性調整率可以通過圖2-2和式2-2來定義，LDO的線性調整率越小
，輸入電壓變化對輸出電壓影響越小
，LDO的性能越好。

 

 

圖2-2OutputVoltage&InputVoltage

 

 

式中

 

△Vline—LDO線性調整率

Vo—LDO名義輸出電壓

Vmax—LDO最大輸入電壓

△V—LDO輸入Vo到Vmax''輸出電壓最大值和最小值之差

 

7．電源抑製比(PSSR)

 

LDO的輸入源往往許多幹擾信號存在。PSRR反映了LDO對於這些幹擾信號的抑製能力。

 

三
、LDO的典型應用

 

低壓差線性穩壓器的典型應用如圖3-1所示。圖3-1(a)所示電路是一種最常見的AC/DC電源，交流電源電壓經變壓器後，變換成所需要的電壓，該電壓經整流後變為直流電壓。在該電路中，低壓差線性穩壓器的作用是：在交流電源電壓或負載變化時穩定輸出電壓
，抑製紋波電壓

，消除電源產生的交流噪聲。

 

各ge種zhong蓄xu電dian池chi的de工gong作zuo電dian壓ya都dou在zai一yi定ding範fan圍wei內nei變bian化hua。為wei了le保bao證zheng蓄xu電dian池chi組zu輸shu出chu恒heng定ding電dian壓ya，通tong常chang都dou應ying當dang在zai電dian池chi組zu輸shu出chu端duan接jie入ru低di壓ya差cha線xian性xing穩wen壓ya器qi，如ru圖tu3-1(b)所suo示shi。低di壓ya差cha線xian性xing穩wen壓ya器qi的de功gong率lv較jiao低di
，因yin此ci可ke以yi延yan長chang蓄xu電dian池chi的de使shi用yong壽shou命ming。同tong時shi，由you於yu低di壓ya差cha線xian性xing穩wen壓ya器qi的de輸shu出chu電dian壓ya與yu輸shu入ru電dian壓ya接jie近jin
，因yin此ci在zai蓄xu電dian池chi接jie近jin放fang電dian完wan畢bi時shi，仍reng可ke保bao證zheng輸shu出chu電dian壓ya穩wen定ding。

 

眾(zhong)所(suo)周(zhou)知(zhi)，開(kai)關(guan)性(xing)穩(wen)壓(ya)電(dian)源(yuan)的(de)效(xiao)率(lv)很(hen)高(gao)，但(dan)輸(shu)出(chu)紋(wen)波(bo)電(dian)壓(ya)較(jiao)高(gao)

，噪(zao)聲(sheng)較(jiao)大(da)，電(dian)壓(ya)調(tiao)整(zheng)率(lv)等(deng)性(xing)能(neng)也(ye)較(jiao)差(cha)，特(te)別(bie)是(shi)對(dui)模(mo)擬(ni)電(dian)路(lu)供(gong)電(dian)時(shi)，將(jiang)產(chan)生(sheng)較(jiao)大(da)的(de)影(ying)響(xiang)。在(zai)開(kai)關(guan)性(xing)穩(wen)壓(ya)器(qi)輸(shu)出(chu)端(duan)接(jie)入(ru)低(di)壓(ya)差(cha)線(xian)性(xing)穩(wen)壓(ya)器(qi)
，如(ru)圖(tu)2-3(c)所示，就可以實現有源濾波，而且也可大大提高輸出電壓的穩壓精度
，同時電源係統的效率也不會明顯降低。

 

zaimouxieyingyongzhong，biruwuxiandiantongxinshebeitongchangzhiyouyizudianchigongdian，dangebufendianluchangchangcaiyonghuxianggelidebutongdianya，yincibixuyouduozhiwenyaqigongdian。weilejieshenggongdianchidedianliang，tongchangshebeibugongzuoshi
，douxiwangdiyachaxianxingwenyaqigongzuoyushuimianzhuangtai。weici，yaoqiuxianxingwenyaqijuyoushinengkongzhiduan。youdanzuxudianchigongdiandeduolushuchuqiejuyoutongduankongzhigongnengdegongdianxitongrutu3-1(d)所示。

 

圖3-1低壓差線性穩壓器(LDO)典型應用

 

DC-DC

 

應當可以這樣理解：DCDC的意思是直流變（到）直流（不同直流電源值的轉換），隻要符合這個定義都可以叫DCDC轉換器
，包括LDO。但是一般的說法是把直流變（到）直流由開關方式實現的器件叫DCDC。

 

DC-DC轉換器包括升壓、降壓、升/降壓和反相等電路。DC-DC轉換器的優點是效率高、可以輸出大電流、靜態電流小。隨著集成度的提高
，許多新型DC-DC轉換器僅需要幾隻外接電感器和濾波電容器。但是，這類電源控製器的輸出脈動和開關噪音較大、成本相對較高。近幾年來，隨著半導體技術的發展，表麵貼裝的電感器、電容器、以及高集成度的電源控製芯片的成本不斷降低，體積越來越小。由於出現了導通電阻很小的MOSFET可以輸出很大功率


，因而不需要外部的大功率FET。例如對於3V的輸入電壓
，利用芯片上的NFET可以得到5V/2A的輸出。其次，對於中小功率的應用，可以使用成本低小型封裝。另外
，如果開關頻率提高到1MHz
，還能夠降低成本、可以使用尺寸較小的電感器和電容器。有些新器件還增加許多新功能，如軟啟動、限流、PFM或者PWM方式選擇等。

 

總的來說，升壓是一定要選DCDC的，降壓
，是選擇DCDC還是LDO，要在成本，效率，噪聲和性能上比較。

 

LDO與DC/DC相比:

 

首先從效率上說，DC/DC的效率普遍要遠高於LDO，這是其工作原理決定的.其次，DC/DC有Boost
，Buck，Boost/Buck，(有人把ChargePump也歸為此類)。而LDO隻有降壓型。

 

再次，也是很重要的一點，DC/DC因為其開關頻率的原因導致其電源噪聲很大
，遠比LDO大的多，大家可以關注PSRR這個參數.所以當考慮到比較敏感的模擬電路時候

，有可能就要犧牲效率為保證電源的純淨而選擇LDO。

 

還有,通常LDO所需要的外圍器件簡單
，占麵積小

，而DC/DC一般都會要求電感，二極管
，大電容
，有的還會要MOSFET，特別是Boost電路,需要考慮電感的最大工作電流，二極管的反向恢複時間，大電容的ESR等等
，所以從外圍器件的選擇來說比LDO複雜

，而且占麵積也相應的會大很多。

 

 

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