干货｜一文帮你搞清DCDC和LDO的差异

优点：稳定性好，负载相应快。
输出纹波小。

缺陷：效率低，输入输出的电压差不能太大。
负载不能太大，目前最大的LDO为5A（但要担保5A的输出还有很多的限定条件）

DC/DC：直流电压转直流电压。
严格来讲，LDO也是DC/DC的一种，但目前DC/DC多指开关电源。
具有很多种拓朴构造，如BUCK，BOOST等。

优点：效率高，输入电压范围较宽。

缺陷：负载相应比LDO差，输出纹波比LDO大。

DC/DC和LDO的差异是什么？

DC/DC转换器一样平常由掌握芯片，电杆线圈，二极管，三极管，电容构成。

DC/DC转换器为转变输入电压后有效输出固定电压的电压转换器。
DC/DC转换器分为三类：升压型DC/DC转换器、降压型DC/DC转换器以及升降压型DC/DC转换器。
根据需求可采取三类掌握。
PWM掌握型效率高并具有良好的输出电压纹波和噪声。
PFM掌握型纵然永劫光利用，尤其小负载时具有耗电小的优点。
PWM/PFM转换型小负载时实施PFM掌握，且在重负载时自动转换到PWM掌握。
目前DC-DC转换器广泛运用于手机、MP3、数码相机、便携式媒体播放器等产品中。

DC-DC（简述事理）

实在内部是先把DC直流电源转变为互换电电源AC。
常日是一种自激震荡电路，以是表面须要电感平分立元件。

然后在输出端再通过积分滤波，又回到DC电源。
由于产生AC电源，以是可以很轻松的进行升压跟降压。
两次转换，一定会产生损耗，这便是大家都在努力研究的如何提高DC-DC效率的问题。

比拟：

1、DCtoDC包括boost(升压)、buck(降压)、Boost/buck(升/降压)和反相构造，具有高效率、高输出电流、低静态电流等特点，随着集成度的提高，许多新型DC-DC转换器的外围电路仅需电感和滤波电容；但该类电源掌握器的输出纹波和开关噪声较大、成本相对较高。

2、LDO：低压差线性稳压器的突出优点是具有最低的本钱，最低的噪声和最低的静态电流。
它的外围器件也很少，常日只有一两个旁路电容。
新型LDO可达到以下指标：30V输出噪声、60dBPSRR、6A静态电流及100mV的压差。

LDO简述事理：

线性稳压器能够实现这些特性的紧张缘故原由在于内部调度管采取了P沟道场效应管，而不是常日线性稳压器中的PNP晶体管。
P沟道的场效应管不须要基极电流驱动，以是大大降落了器件本身的电源电流；另一方面，在采取PNP管的构造中，为了防止PNP晶体管进入饱和状态降落输出能力，必须担保较大的输入输出压差；而P沟道场效应管的压差大致即是输出电流与其导通电阻的乘积，极小的导通电阻使其压差别常低。
当系统中输入电压和输出电压靠近时，LDO是最好的选择，可达到很高的效率。
以是在将锂离子电池电压转换为3V电压的运用中大多选用LDO，只管电池末了放电能量的百分之十没有利用，但是LDO仍旧能够在低噪声构造中供应较长的电池寿命。

便携电子设备不管是由互换市电经由整流(或互换适配器)后供电，还是由蓄电池组供电，事情过程中，电源电压都将在很大范围内变革。
比如单体锂离子电池充足电时的电压为4.2V，放完电后的电压为2.3V，变革范围很大。
各种整流器的输出电压不仅受市电电压变革的影响，还受负载变革的影响。
为了担保供电电压稳定不变，险些所有的电子设备都采取稳压器供电。
小型精密电子设备还哀求电源非常干净（无纹波、无噪声），以免影响电子设备正常事情。
为了知足精密电子设备的哀求，应在电源的输入端加入线性稳压器，以担保电源电压恒定和实现有源噪声滤波。

一、LDO的基本事理

低压差线性稳压器(LDO)的基本电路如图1-1所示，该电路由串联调度管VT（PNP晶体管，注：实际运用中，此处常用的是P沟道场效应管）、取样电阻R1和R2、比较放大器A组成。

图1-1低压差线性稳压器基本电路

取样电压Uin加在比较器A的同相输入端，与加在反相输入真个基准电压Uref（UoutR2/（R1+R2））比较较，两者的差值经放大器A放大后.Uout=(U+-U-)A注A为比较放大器的倍数，）掌握串联调度管的压降，从而稳定输出电压。

当输出电压Uout降落时，基准电压Uref与取样电压Uin的差值增加，比较放大器输出的驱动电流增加，串联调度管压降减小，从而使输出电压升高。

相反，若输出电压Uout超过所须要的设定值，比较放大器输出的先驱动电流减小，从而使输出电压降落。
供电过程中，输出电压校正连续进行，调度韶光只受比较放大器和输出晶体管回路反应速率的限定。

应该解释，实际的线性稳压器还应该具有许多其它的功能，比如负载短路保护、过压关断、过热关断、反接保护等，而且串联调度管也可以采取MOSFET。

二、低压差线性稳压器的紧张参数

1．输出电压(OutputVoltage)

输出电压是低压差线性稳压器最主要的参数，也是电子设备设计者选用稳压器时首先应考虑的参数。
低压差线性稳压器有固定输出电压和可调输出电压两种类型。
固定输出电压稳压器利用比较方便，而且由于输出电压是经由厂家精密调度的，以是稳压器精度很高。
但是其设定的输出电压数值均为常用电压值，不可能知足所有的运用哀求，但是外接元件数值的变革将影响稳定精度。

2．最大输出电流(MaximumOutputCurrent)

用电设备的功率不同，哀求稳压器输出的最大电流也不相同。
常日，输出电流越大的稳压器本钱越高。
为了降落本钱，在多只稳压器组成的供电系统中，应根据各部分所需的电流值选择适当的稳压器。

3．输入输出电压差(DropoutVoltage)

输入输出电压差是低压差线性稳压器最主要的参数。
在担保输出电压稳定的条件下，该电压压差越低，线性稳压器的性能就越好。
比如，5.0V的低压差线性稳压器，只要输入5.5V电压，就能使输出电压稳定在5.0V。

4．接地电流(GroundPinCurrent)

接地电路IGND是指串联调度管输出电流为零时，输入电源供应的稳压器事情电流。
该电流有时也称为静态电流，但是采取PNP晶体管作串联调度管元件时，这种习气叫法是禁绝确的。
常日较空想的低压差稳压器的接地电流很小。

5．负载调度率(LoadRegulation)

负载调度率可以通过图2-1和式2-1来定义，LDO的负载调度率越小，解释LDO抑制负载滋扰的能力越强。

图2-1OutputVoltage&OutputCurrent

(2-1)

式中

△Vload—负载调度率

Imax—LDO最大输出电流

Vt—输出电流为Imax时，LDO的输出电压

Vo—输出电流为0.1mA时，LDO的输出电压

△V—负载电流分别为0.1mA和Imax时的输出电压之差

6．线性调度率(LineRegulation)

线性调度率可以通过图2-2和式2-2来定义，LDO的线性调度率越小，输入电压变革对输出电压影响越小，LDO的性能越好。

图2-2OutputVoltage&InputVoltage

(2-2)

式中

△Vline—LDO线性调度率

Vo—LDO名义输出电压

Vmax—LDO最大输入电压

△V—LDO输入Vo到Vmax'输出电压最大值和最小值之差

7．电源抑制比(PSSR)

LDO的输入源每每许多滋扰旗子暗记存在。
PSRR反响了LDO对付这些滋扰旗子暗记的抑制能力。

三、LDO的范例运用

低压差线性稳压器的范例运用如图3-1所示。
图3-1(a)所示电路是一种最常见的AC/DC电源，互换电源电压经变压器后，变换成所须要的电压，该电压经整流后变为直流电压。
在该电路中，低压差线性稳压器的浸染是：在互换电源电压或负载变革时稳定输出电压，抑制纹波电压，肃清电源产生的互换噪声。

各种蓄电池的事情电压都在一定范围内变革。
为了担保蓄电池组输出恒定电压，常日都应该在电池组输出端接入低压差线性稳压器，如图3-1(b)所示。
低压差线性稳压器的功率较低，因此可以延长蓄电池的利用寿命。
同时，由于低压差线性稳压器的输出电压与输入电压靠近，因此在蓄电池靠近放电完毕时，仍可担保输出电压稳定。

众所周知，开关性稳压电源的效率很高，但输出纹波电压较高，噪声较大，电压调度率等性能也较差，特殊是对仿照电路供电时，将产生较大的影响。
在开关性稳压器输出端接入低压差线性稳压器，如图2-3(c)所示，就可以实现有源滤波，而且也可大大提高输出电压的稳压精度，同时电源系统的效率也不会明显降落。

在某些运用中，比如无线电通信设备常日只有一足电池供电，但各部分电路常常采取相互隔离的不同电压，因此必须由多只稳压器供电。
为了节省共电池的电量，常日设备不事情时，都希望低压差线性稳压器事情于就寝状态。
为此，哀求线性稳压用具有使能掌握端。
有单组蓄电池供电的多路输出且具有通断掌握功能的供电系统如图3-1(d)所示。

图3-1低压差线性稳压器(LDO)范例运用

DC-DC

应该可以这样理解：DCDC的意思是直流变（到）直流（不同直流电源值的转换），只要符合这个定义都可以叫DCDC转换器，包括LDO。
但是一样平常的说法是把直流变（到）直流由开关办法实现的器件叫DCDC。

DC-DC转换器包括升压、降压、升/降压和反相等电路。
DC-DC转换器的优点是效率高、可以输出大电流、静态电流小。
随著集成度的提高，许多新型DC-DC转换器仅须要几只外接电感器和滤波电容器。
但是，这类电源掌握器的输出脉动和开关噪音较大、成本相对较高。
近几年来，随著半导体技能的发展，表面贴装的电感器、电容器、以及高集成度的电源掌握芯片的本钱不断降落，体积越来越小。
由於涌现了导通电阻很小的MOSFET可以输出很大功率，因而不须要外部的大功率FET。
例如对付3V的输入电压，利用芯片上的NFET可以得到5V/2A的输出。
其次，对付中小功率的运用，可以利用本钱低小型封装。
其余，如果开关频率提高到1MHz，还能够降落本钱、可以利用尺寸较小的电感器和电容器。
有些新器件还增加许多新功能，如软启动、限流、PFM或者PWM办法选择等。

总的来说，升压是一定要选DCDC的，降压，是选择DCDC还是LDO，要在本钱，效率，噪声和性能上比较。

LDO与DC/DC比较:

首先从效率上说，DC/DC的效率普遍要远高于LDO，这是其事情事理决定的.其次，DC/DC有Boost，Buck，Boost/Buck，(有人把ChargePump也归为此类)。
而LDO只有降压型。

再次，也是很主要的一点，DC/DC由于其开关频率的缘故原由导致其电源噪声很大，远比LDO大的多，大家可以关注PSRR这个参数.以是当考虑到比较敏感的仿照电路时候，有可能就要捐躯效率为担保电源的纯净而选择LDO。

还有,常日LDO所须要的外围器件大略，占面积小，而DC/DC一样平常都会哀求电感，二极管，大电容，有的还会要MOSFET，特殊是Boost电路,须要考虑电感的最大事情电流，二极管的反向规复韶光，大电容的ESR等等，以是从外围器件的选择来说比LDO繁芜，而且占面积也相应的会大很多。

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