DC-DC和LDO都是電源芯片，兩者差異很大，用法也不同，這篇博客講述LDO和DC-DC的一些差異，幫助更好的認(rèn)識(shí)LDO和DC-DC并進(jìn)行選型。
1. LDO是什么
LDO是low dropout regulator的簡(jiǎn)稱，即低壓差線性穩(wěn)壓器，這是相對(duì)于傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓器來(lái)說(shuō)的，傳統(tǒng)的穩(wěn)壓器，輸入比輸出要高出很多，否則無(wú)法工作，LDO可能輸入比輸出高1~2V即可。
LDO低壓差，主要是內(nèi)部使用PMOS管，普通的線性穩(wěn)壓器使用的是PNP三極管，PMOS是電壓驅(qū)動(dòng)，無(wú)需電流，大大減少LDO本身消耗的電流;普通的穩(wěn)壓器為了防止PNP三極管進(jìn)入飽和狀態(tài)而降低輸出能力，所以輸入輸出壓降不能太低，而PMOS管的導(dǎo)通內(nèi)阻很小，導(dǎo)通壓降等于導(dǎo)通內(nèi)阻乘以輸出電流，所以導(dǎo)通壓降很低。
2. LDO典型電路
現(xiàn)在的LDO集成度高，一般只需要2個(gè)電容(一般是2個(gè)1uF)和一個(gè)LDO芯片即可，電路簡(jiǎn)單。
3. DC-DC是什么
DC-DC是一種在直流電路中將一個(gè)電壓值的電能變?yōu)榱硪粋€(gè)電壓值的電能的裝置，嚴(yán)格意義上LDO也是一種DC-DC，在電源芯片選型中，LDO和DC-DC則是兩種完全不同的芯片。
DC-DC包括三種類型：BUCK(降壓)、BOOST(升壓)、BUCK/BOOST(升降壓
4. DC-DC典型電路
一個(gè)典型的DC-DC BUCK電路，包括輸入輸出電容，F(xiàn)REQ頻率設(shè)置，EN使能管腳，F(xiàn)B反饋電阻，SW上加續(xù)流二極管和電感，BST電容，COMP頻率補(bǔ)償?shù)取?
5. LDO和DC-DC區(qū)別
從上面的一些描述中，可以大致得出LDO和DC-DC的區(qū)別，請(qǐng)拿小本本記好：
LDO外圍器件少，電路簡(jiǎn)單，成本低;DC-DC外圍器件多，電路復(fù)雜，成本高;
LDO負(fù)載響應(yīng)快，輸出紋波小;DC-DC負(fù)載響應(yīng)比LDO慢，輸出紋波大;
LDO效率低，輸入輸出壓差不能太大;DC-DC效率高，輸入電壓范圍寬泛;
LDO只能降壓;DC-DC支持降壓和升壓;
LDO和DC-DC的靜態(tài)電流都小，根據(jù)具體的芯片來(lái)看;
LDO輸出電流有限，最高可能就幾A，且達(dá)到最高輸出和輸入輸出電壓都有關(guān)系;DC-DC輸出電流高，功率大;
LDO噪聲小;DC-DC開(kāi)關(guān)噪聲大，為了提高開(kāi)關(guān)DC-DC的精度，很多應(yīng)用會(huì)在DC-DC后端接LDO;
LDO分為可調(diào)和固定型;DC-DC一般都是可調(diào)型，通過(guò)FB反饋電阻調(diào)節(jié);
關(guān)于DC-DC后面接LDO：LDO有一個(gè)參數(shù)電源紋波抑制比PSRR，這個(gè)參數(shù)越大越好，代表抑制輸入紋波的能力越強(qiáng)，一般SPEC給出的是1KHz下的值，如：68dB@F=1KHz，LDO的最大的優(yōu)點(diǎn)之一是它們能夠衰減開(kāi)關(guān)模式電源產(chǎn)生的電壓紋波，所以一般在100K到1MHz之間的PSRR非常重要，這也是為什么我們經(jīng)?？匆?jiàn)DC-DC后面搭配一個(gè)LDO使用，敏感的模擬電源AVDD上，如ADC，Camera等，選擇高PSRR的LDO;
了解了LDO和DC-DC的區(qū)別之后，能很好的進(jìn)行選擇，比如：輸入輸出壓差大，選擇DC-DC;降壓型且輸入輸出壓差小，選擇LDO;需要很大的輸出電流選擇DC-DC，升壓只能選擇DC-DC等。
傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓器，如78xx系列的芯片都要求輸入電壓要比輸出電壓高出2v~3V以上，否則就不能正常工作。但是在一些情況下，這樣的條件顯然是太苛刻了，例如5V轉(zhuǎn)3.3V，輸入與輸出的壓差只有1.7v，顯然是不滿足條件的。針對(duì)這種情況，才有了LDO類的電源轉(zhuǎn)換芯片。
線性電源主要使用LDO(low dropout regulator)，即低壓差線性直流穩(wěn)壓電源模模塊。
LDO通過(guò)調(diào)整電路管的阻抗變化使輸出電壓保持穩(wěn)定，當(dāng)輸出電壓由輸入電壓升高或負(fù)載電流減小，出現(xiàn)輸出電壓偏離設(shè)定值而升高的趨勢(shì)時(shí)，通過(guò)負(fù)反饋使調(diào)整管的阻抗增大，降低輸出電壓使之恢復(fù)設(shè)定值而保持穩(wěn)定。當(dāng)輸入電壓降低或負(fù)載電流增大，出現(xiàn)輸出電壓偏離設(shè)定值而降低的趨勢(shì)時(shí)，通過(guò)負(fù)反饋使調(diào)整管的阻抗減小，提高輸出電壓使之恢復(fù)設(shè)定值而保持穩(wěn)定。
開(kāi)關(guān)電源DC-DC(Directcurrent-Directcurrent)轉(zhuǎn)換器是由調(diào)節(jié)芯片、電桿電磁線圈、二極管、三極管和電容器組合而成，開(kāi)關(guān)電源DC-DC為轉(zhuǎn)換成輸入工作電壓后有效輸出穩(wěn)定工作電壓的電壓轉(zhuǎn)換器。開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源(DC-DC)是利用開(kāi)關(guān)電源電路輸出占空比或工作頻率可調(diào)式的脈沖發(fā)生器，利用高頻率穩(wěn)壓管、電感器、電容器形成直流電輸出電壓，利用更改占空比或工作頻率而調(diào)節(jié)輸出電壓。
開(kāi)關(guān)電源DC-DC包括三種類型：BUCK(降壓)、BOOST(升壓)、BUCK/BOOST(升降壓)。按照市場(chǎng)需求可選用三種調(diào)節(jié)，PWM調(diào)節(jié)型工作效率高并具備良好的輸出電壓紋波和噪聲，PFM調(diào)節(jié)型即便長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用，特別是在小負(fù)載時(shí)具備耗電量小的特點(diǎn)。PWM/PFM轉(zhuǎn)換成型小負(fù)載時(shí)推行PFM調(diào)節(jié)，且在重負(fù)載時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換成到PWM調(diào)節(jié)。
LDO和DC-DC倆者性能指標(biāo)差異主要是：線性穩(wěn)壓電源(LDO)的輸出電壓紋波小，然而在輸入工作電壓和輸出電壓相距比較大時(shí)轉(zhuǎn)換成工作效率較低，只有降壓不可以升壓。開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源(DC-DC)的紋波大，然而在輸入工作電壓和輸出電壓相距比較大時(shí)轉(zhuǎn)換成工作效率較高，并能完成升、降壓輸出。具體細(xì)節(jié)區(qū)別如下所示:
LDO外圍器件少，電路簡(jiǎn)單，成本低;DC-DC外圍器件多，電路復(fù)雜，成本高;
LDO負(fù)載響應(yīng)快，輸出紋波小;DC-DC負(fù)載響應(yīng)比LDO慢，輸出紋波大;
LDO效率低，輸入輸出壓差不能太大;DC-DC效率高，輸入電壓范圍寬泛;
LDO只能降壓;DC-DC支持降壓和升壓;
LDO和DC-DC的靜態(tài)電流都小，根據(jù)具體的芯片來(lái)看;
LDO輸出電流有限，最高可能就幾A，且達(dá)到最高輸出和輸入輸出電壓都有關(guān)系;DC-DC輸出電流高，功率大;
LDO噪聲小;DC-DC開(kāi)關(guān)噪聲大，為了提高開(kāi)關(guān)DC-DC的精度，很多應(yīng)用會(huì)在DC-DC后端接LDO;
LDO分為可調(diào)和固定型;DC-DC一般都是可調(diào)型，通過(guò)FB反饋電阻調(diào)節(jié)。
首先，在效率方面，DC/DC普遍展現(xiàn)出優(yōu)于LDO的性能，這主要?dú)w功于其獨(dú)特的工作原理。
其次，DC/DC包含Boost、Buck以及Boost/Buck等多種類型，甚至有時(shí)將Charge Pump也歸類其中。相比之下，LDO僅限于降壓功能。
然而，DC/DC由于開(kāi)關(guān)頻率較高，會(huì)產(chǎn)生較大的電源噪聲，這通常比LDO更為顯著。因此，在涉及敏感模擬電路的應(yīng)用中，為了確保電源的純凈性，可能不得不犧牲部分效率而選擇LDO。
此外，LDO所需的外圍器件相對(duì)簡(jiǎn)單，占地面積較小。相比之下，DC/DC通常需要電感、二極管、大電容等器件，有時(shí)甚至還包括MOSFET。特別是Boost電路，還需要考慮電感的最大工作電流、二極管的反向恢復(fù)時(shí)間以及大電容的ESR等因素。這使得DC/DC在外圍器件的選擇上比LDO更為復(fù)雜，且占地面積也相應(yīng)增大。
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