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LDO和DC-DC有什么不同?如何选型?

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电源模块在生活中应用在很多场景上面,例如在通讯方面、工业自动化、电力控制、铁路、矿业、军工等领域。直流电源转换模块分为两种:低压差线性电源(LDO)和开关电源(DC-DC)。

1、LDO
传统的线性稳压器,如78xx系列的芯片都要求输入电压要比输出电压高出2v~3V以上,否则就不能正常工作。但是在一些情况下,这样的条件显然是太苛刻了,例如5V转3.3V,输入与输出的压差只有1.7v,显然是不满足条件的。针对这种情况,才有了LDO类的电源转换芯片。

线性电源主要使用LDO(low dropout regulator),即低压差线性直流稳压电源模模块。

LDO通过调整电路管的阻抗变化使输出电压保持稳定,当输出电压由输入电压升高或负载电流减小,出现输出电压偏离设定值而升高的趋势时,通过负反馈使调整管的阻抗增大,降低输出电压使之恢复设定值而保持稳定。当输入电压降低或负载电流增大,出现输出电压偏离设定值而降低的趋势时,通过负反馈使调整管的阻抗减小,提高输出电压使之恢复设定值而保持稳定。

现在的LDO集成度高,一般只需要2个电容(一般是2个1uF)和一个LDO芯片即可,电路简单,如下所示:



2、DC-DC
开关电源DC-DC(Directcurrent-Directcurrent)转换器是由调节芯片、电杆电磁线圈、二极管、三极管和电容器组合而成,开关电源DC-DC为转换成输入工作电压后有效输出稳定工作电压的电压转换器。开关稳压电源(DC-DC)是利用开关电源电路输出占空比或工作频率可调式的脉冲发生器,利用高频率稳压管、电感器、电容器形成直流电输出电压,利用更改占空比或工作频率而调节输出电压。

开关电源DC-DC包括三种类型:BUCK(降压)、BOOST(升压)、BUCK/BOOST(升降压)。按照市场需求可选用三种调节,PWM调节型工作效率高并具备良好的输出电压纹波和噪声,PFM调节型即便长时间应用,特别是在小负载时具备耗电量小的特点。PWM/PFM转换成型小负载时推行PFM调节,且在重负载时系统自动转换成到PWM调节。

一个典型的DC-DC BUCK电路,包括输入输出电容,FREQ频率设置,EN使能管脚,FB反馈电阻,SW上加续流二极管和电感,BST电容,COMP频率补偿等,如下图所示:



3、选型标准
LDO和DC-DC俩者性能指标差异主要是:线性稳压电源(LDO)的输出电压纹波小,然而在输入工作电压和输出电压相距比较大时转换成工作效率较低,只有降压不可以升压。开关稳压电源(DC-DC)的纹波大,然而在输入工作电压和输出电压相距比较大时转换成工作效率较高,并能完成升、降压输出。具体细节区别如下所示:

LDO外围器件少,电路简单,成本低;DC-DC外围器件多,电路复杂,成本高;
LDO负载响应快,输出纹波小;DC-DC负载响应比LDO慢,输出纹波大;
LDO效率低,输入输出压差不能太大;DC-DC效率高,输入电压范围宽泛;
LDO只能降压;DC-DC支持降压和升压;
LDO和DC-DC的静态电流都小,根据具体的芯片来看;
LDO输出电流有限,最高可能就几A,且达到最高输出和输入输出电压都有关系;DC-DC输出电流高,功率大;
LDO噪声小;DC-DC开关噪声大,为了提高开关DC-DC的精度,很多应用会在DC-DC后端接LDO;
LDO分为可调和固定型;DC-DC一般都是可调型,通过FB反馈电阻调节。
总的来说,升压是一定要选DC-DC的,降压,是选择DC-DC还是LDO,要在成本,效率,噪声和性能上比较。
————————————————

                            版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。

原文链接:https://blog.csdn.net/m0_38106923/article/details/109257435

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沙发
uytyu| | 2025-5-3 23:37 | 只看该作者
LDO(低压差线性稳压器)和 DC - DC(直流 - 直流转换器)是两种常见的电源转换器件

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板凳
benjaminka| | 2025-5-4 01:10 | 只看该作者
​​LDO​​:简单、低噪、低成本,适合小电流、输入电压接近输出的场景。
​​DC-DC​​:高效、灵活,适合大电流、宽电压范围或升降压需求。

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地板
tifmill| | 2025-5-4 02:42 | 只看该作者
如果输入输出电压差较小,且对效率要求不是特别高,LDO 也是一个不错的选择。例如,在一些对成本和体积要求较高的应用中,LDO 的低功耗和简单结构可以满足需求。

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5
hearstnorman323| | 2025-5-4 19:41 | 只看该作者
如果应用对效率要求较高,例如电池供电的设备,为了延长电池的使用时间,应优先选择 DC - DC。因为 DC - DC 的高效率可以减少能量损耗,提高电池的利用率。

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6
pl202| | 2025-5-4 22:43 | 只看该作者
前级DC-DC隔离电池浪涌,后级LDO提供超低噪声。

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7
uytyu| | 2025-5-13 16:14 | 只看该作者
模拟电路→优先LDO;数字电路→可考虑DC-DC

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8
hilahope| | 2025-5-13 16:52 | 只看该作者
LDO+DC-DC混合方案              

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9
burgessmaggie| | 2025-5-13 18:32 | 只看该作者
不同的 LDO 和 DC - DC 产品具有不同的输入输出电压范围和最大输出电流,需要根据实际需求进行选择。

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10
robertesth| | 2025-5-13 19:16 | 只看该作者
LDO 本质上是一个线性调节器,它通过调整内部的功率晶体管(通常是 MOSFET 或 BJT)的导通程度,来实现输入电压到输出电压的降压转换。

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11
alvpeg| | 2025-5-14 21:33 | 只看该作者
LDO通常具有更简单的外围电路,占用空间较小,成本较低。DC-DC转换器需要更多的外部元件,可能占用更多空间和成本。

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12
earlmax| | 2025-5-14 22:06 | 只看该作者
如果输入电压接近所需输出电压,LDO可能是更好的选择;若存在较大电压差,则应优先考虑DC-DC转换器。

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13
lidi911| | 2025-5-15 08:13 | 只看该作者
LDO是线性稳压器,DCDC是开关转换器,两者原理不一样。

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14
wangdezhi| | 2025-5-15 14:20 | 只看该作者
LDO能够在输入电压与输出电压之间的压差很小的情况下工作,通常压差在几十毫伏到几百毫伏之间。

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15
sheflynn| | 2025-5-15 15:31 | 只看该作者
电池供电系统中,当电池电压从4.2V缓慢下降到3.3V时,LDO可直接输出3.3V,无需复杂电路。

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16
sesefadou| | 2025-5-15 16:06 | 只看该作者
LDO通常具有较低的输出噪声,适合对噪声敏感的应用,如射频和模拟电路。

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17
kkzz| | 2025-5-15 19:00 | 只看该作者
LDO 的输出纹波较小,能够提供较为平滑的直流输出电压。这是因为 LDO 是线性调节,不存在开关噪声,所以输出电压的波动相对较小,适用于对电源纹波要求较高的电路,如模拟电路、射频电路等。

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18
earlmax| | 2025-5-15 22:04 | 只看该作者
如果对效率要求较高,尤其是功耗较大的应用,建议选择DC-DC。
如果对效率要求不高,可以选择LDO。

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19
benjaminka| | 2025-5-15 22:41 | 只看该作者
​​LDO​​:典型值100mA~3A(如MIC29302WU可输出3A)。
​​DC-DC​​:支持更高电流(如TI的TPS5430可输出3A)。

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20
huquanz711| | 2025-5-16 08:22 | 只看该作者
LDO线性稳压器,精度高,纹波小,但是功率和效率低。

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