DCDC与LDO的区别Word文件下载.docx

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等。

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效率高，输入电压范围较宽。

负载响应比LDO差，输出纹波比LDO大。

DC/DC和LDO的区别是什么？

DC/DC转换器一般由控制芯片，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。

根据需求可采用三类控制。

PWM控制型效率高并具有良好的输出电压纹波和噪声.PFM控制型即使长时间使用，尤其小负载时具有耗电小的优点。

PWM/PFM转换型小负载时实行PFM控制，且在重负载时自动转换到PWM控制。

目前DC-DC转换器广泛应用于手机、MP3、数码相机、便携式媒体播放器等产品中。

LDO是lowdropoutvoltageregulator的缩写，整流器.

DC-DC，其实内部是先把DC直流电源转变为交流电电源AC。

通常是一种自激震荡电路，所以外面需要电感等分立元件。

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，所以可以很轻松的进行升压跟降压。

两次转换，必然会产生损耗，这就是大家都在努力研究的如何提高DC—DC效率的问题.

1。

DCtoDC包括boost（升压）、buck（降压）、Boost/buck（升/降压）和反相结构，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；

但该类电源控制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成本，最低的噪声和最低的静态电流。

它的外围器件也很少，通常只有一两个旁路电容。

新型LDO可达到以下指标：

30μV输出噪声、60dBPSRR、6μA静态电流及100mV的压差。

LDO线性稳压器能够实现这些特性的主要原因在于内部调整管采用了P沟道场效应管，而不是通常线性稳压器中的PNP晶体管。

P沟道的场效应管不需要基极电流驱动,所以大大降低了器件本身的电源电流;

另一方面,在采用PNP管的结构中，为了防止PNP晶体管进入饱和状态降低输出能力，必须保证较大的输入输出压差；

而P沟道场效应管的压差大致等于输出电流与其导通电阻的乘积，极小的导通电阻使其压差非常低。

当系统中输入电压和输出电压接近时，LDO是最好的选择,可达到很高的效率。

所以在将锂离子电池电压转换为3V电压的应用中大多选用LDO，尽管电池最后放电能量的百分之十没有使用，但是LDO仍然能够在低噪声结构中提供较长的电池寿命。

什么是LDO

便携电子设备不管是由交流市电经过整流（或交流适配器）后供电，还是由蓄电池组供电,工作过程中，电源电压都将在很大范围内变化。

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，变化范围很大。

各种整流器的输出电压不仅受市电电压变化的影响，还受负载变化的影响。

为了保证供电电压稳定不变，几乎所有的电子设备都采用稳压器供电。

小型精密电子设备还要求电源非常干净（无纹波、无噪声），以免影响电子设备正常工作。

为了满足精密电子设备的要求，应在电源的输入端加入线性稳压器，以保证电源电压恒定和实现有源噪声滤波［1]。

一．LDO的基本原理

低压差线性稳压器（LDO）的基本电路如图1-1所示,该电路由串联调整管VT、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

取样电压加在比较器A的同相输入端，与加在反相输入端的基准电压Uref相比较，两者的差值经放大器A放大后，控制串联调整管的压降，从而稳定输出电压。

当输出电压Uout降低时，基准电压与取样电压的差值增加，比较放大器输出的驱动电流增加,串联调整管压降减小，从而使输出电压升高.相反，若输出电压Uout超过所需要的设定值，比较放大器输出的前驱动电流减小，从而使输出电压降低。

供电过程中，输出电压校正连续进行，调整时间只受比较放大器和输出晶体管回路反应速度的限制。

应当说明,实际的线性稳压器还应当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，而且串联调整管也可以采用MOSFET。

二．低压差线性稳压器的主要参数

1．输出电压（OutputVoltage）

输出电压是低压差线性稳压器最重要的参数，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使用比较方便，而且由于输出电压是经过厂家精密调整的，所以稳压器精度很高。

但是其设定的输出电压数值均为常用电压值，不可能满足所有的应用要求，但是外接元件数值的变化将影响稳定精度。

2．最大输出电流（MaximumOutputCurrent）

用电设备的功率不同，要求稳压器输出的最大电流也不相同.通常,输出电流越大的稳压器成本越高。

为了降低成本，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重要的参数。

在保证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是指串联调整管输出电流为零时，输入电源提供的稳压器工作电流。

该电流有时也称为静态电流，但是采用PNP晶体管作串联调整管元件时，这种习惯叫法是不正确的。

通常较理想的低压差稳压器的接地电流很小。

5．负载调整率（LoadRegulation）

负载调整率可以通过图2—1和式2-1来定义，LDO的负载调整率越小，说明LDO抑制负载干扰的能力越强.

图2-1OutputVoltage&

OutputCurrent

（2-1）

式中

△Vload—负载调整率

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．线性调整率（LineRegulation）

线性调整率可以通过图2—2和式2—2来定义,LDO的线性调整率越小，输入电压变化对输出电压影响越小，LDO的性能越好。

图2—2OutputVoltage&

InputVoltage

（2—2）

△Vline—LDO线性调整率

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的输入源往往许多干扰信号存在。

PSRR反映了LDO对于这些干扰信号的抑制能力.

三．LDO的典型应用

低压差线性稳压器的典型应用如图3-1所示。

图3-1（a）所示电路是一种最常见的AC/DC电源，交流电源电压经变压器后，变换成所需要的电压,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作用是：

在交流电源电压或负载变化时稳定输出电压，抑制纹波电压，消除电源产生的交流噪声。

各种蓄电池的工作电压都在一定范围内变化。

为了保证蓄电池组输出恒定电压,通常都应当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使用寿命.同时，由于低压差线性稳压器的输出电压与输入电压接近，因此在蓄电池接近放电完毕时，仍可保证输出电压稳定.

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，电压调整率等性能也较差，特别是对模拟电路供电时，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低.

在某些应用中，比如无线电通信设备通常只有一足电池供电，但各部分电路常常采用互相隔离的不同电压，因此必须由多只稳压器供电。

为了节省共电池的电量，通常设备不工作时，都希望低压差线性稳压器工作于睡眠状态.为此，要求线性稳压器具有使能控制端。

有单组蓄电池供电的多路输出且具有通断控制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）典型应用

具有很多种拓朴结构,如BUCK，BOOST。

.

效率高，输入电压范围较宽.

缺点:

负载响应比LDO差,输出纹波比LDO大。

DC—DC包括boost（升压）、buck（降压）、Boost/buck（升/降压）和反

相结构,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转换器仅需要几只外接电感器和滤波电容器.但是，这类电源控制器的输出脉冲和开关噪音较大、成本相对较高。

　　近几年来,随著半导体技术的发展,表面贴装的电感器、电容器、以及高集成度的电源控制芯片的成本不断降低，体积越来越小。

由於出现了导通电阻很小的MOSFET可以输出很大功率,因而不需要外部的大功率FET。

例如对于3V的输入电压,利用芯片上的NFET可以得到5V/2A的输出。

其次，对于中小功率的应用,可以使用成本低小型封装。

另外,如果开关频率提高到1MHz，还能够降低成本、可以使用尺寸较小的电感器和电容.

2。

低压差线性稳压器，故名思意，为线性的稳压器,仅能使用在降压应用中.也就是输出电压必需小于输入电压。

稳定性好，负载响应快。

输出纹波小

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（但要保证5A的输出还

有很多的限制条件）。

LDO：

LDO是低压降的意思,低压降（LDO）线性稳压器的成本低,噪音低,静态电流小，这些是它的突出优点。

它需要的外接元件也很少，通常只需要一两个旁路电容。

新的LDO线性稳压器可达到以下指标：

输出噪声30μV，PSRR为60dB，静态电流6μA，电压降只有100mV。

LDO线性稳压器的性能之所以能够达到这个水平，主要原因在于其中的调整管是用P沟道MOSFET,而普通的线性稳压器是使用PNP晶体管。

P沟道MOSFET是电压驱动的，不需要电流，所以大大降低了器件本身消耗的电流;

另一方面，采用PNP晶体管的电路中,为了防止PNP晶体管进入饱和状态而降低输出能力,输入和输出之间的电压降不可以太低；

而P沟道MOSFET上的电压降大致等于输出电流与导通电阻的乘积。

由於MOSFET的导通电阻很小，因而它上面的电压降非常低。

3、如何选型

如果输入电压和输出电压很接近，最好是选用LDO稳压器，可达到很高的效率。

所以,在把锂离子电池电压转换为3V输出电压的应用中大多选用LDO稳压器.虽说电池的能量最後有百分之十是没有使用,LDO稳压器仍然能够保证电池的工作时间较长,同时噪音较低。

应当可以这样理解：

DCDC的意思是直流变（到）直流