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[分享]浅谈LDO和DC-DC电源的区别

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logokfu|  楼主 | 2012-12-30 00:20 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
       应当可以这样理解:DC-DC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DC-DC转换器,包括LDO。但是一般的说法是把直流变(到)直流由开关方式实现的器件叫DC-DC。
1 什么是LDO
     LDO是低压降的意思,这有一段说明: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。
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。
如果输入电压和输出电压不是很接近,就要考虑用开关型的DC-DC了,应为从上面的原理可以知道,LDO的输入电流基本上是等于输出电流的,如果压降太大,耗在LDO上能量太大,效率不高。
2 什么是DC-DC
     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。随着集成度的提高,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动和开关噪音较大、成本相对较高。
近几年来,随着半导体技术的发展,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器。有些新器件还增加许多新功能,如软启动、限流、PFM或者PWM方式选择等。
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。
3 LDODC-DC相比
        首先从效率上说,DC-DC的效率普遍要远高于LDO,这是其工作原理决定的。
其次,DC-DC有Boost,Buck,Boost/Buck,(有人把Charge Pump也归为此类)。而LDO只有降压型。
再次,也是很重要的一点,DC-DC因为其开关频率的原因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。所以当考虑到比较敏感的模拟电路时候,有可能就要牺牲效率为保证电源的纯净而选择LDO.
还有,通常LDO所需要的外围器件简单,占面积小,而DC-DC一般都会要求电感,二极管,大电容,有的还会要MOSFET,特别是Boost电路,需要考虑电感的最大工作电流,二极管的反向恢复时间,大电容的ESR等等,所以从外围器件的选择来说比LDO复杂,而且占面积也相应的会大很多。

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沙发
鸟鸟| | 2012-12-30 08:24 | 只看该作者

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板凳
hucady| | 2013-1-2 23:26 | 只看该作者
很有意义,希望有人接下去

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地板
hucady| | 2013-1-2 23:27 | 只看该作者
继续讨论,举例深入的有木有?

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5
hucady| | 2013-1-3 16:55 | 只看该作者
ldo,线性电源?

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6
firejing| | 2013-3-5 08:52 | 只看该作者
LDO价格还是有优势的

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7
dream2020| | 2013-3-5 09:09 | 只看该作者
LDO中文称为低压差线性稳压器。实际上是一种降压型DC/DC转换器,是通过负反馈调节输出电流使输出电压保持不变。特点是功耗低,占用PCB面积小,输出电压纹波相对与下面说DC/DC较小,;
DC/DC是直流变压器的总称,分为升压(BOAST),降压(BUCK),升降压
目前由于开关频率的提高,DC/DC一般都广泛使用了软开关技术来降低功耗和纹波,但控制上比LDO要复杂。而且PCB占用面积也比较大,因为外接的滤波电感是无法做的MODULE里面去的,必须另外加。而LDO输出不电感来起到稳定电流的作用。说到这里大家该清楚了,LDO就是简化了DC/DC。其应用主要是在低功耗的一些领域,如手机等。其输入电压范围也不宽(相对与DC/DC),输出负载范围也要差些
两种产品都是存在于不同的应用场合中,都有其自己的市场跟优势

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8
ylesusan8| | 2013-3-5 19:54 | 只看该作者
顶个

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9
cjhk| | 2013-3-5 20:15 | 只看该作者
线性电源和开关电源的区别   呵呵   不错   基础知识   重新复习一遍   呵呵   加深印象  

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10
panpan7270| | 2013-3-5 22:21 | 只看该作者

线性电源和开关电源的区别 赞一个

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11
lark100| | 2013-3-6 00:10 | 只看该作者
学习!

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12
man87427| | 2013-3-6 07:38 | 只看该作者
二姨家有专门讲的视频

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13
abtl168| | 2013-3-7 09:26 | 只看该作者
man87427 发表于 2013-3-6 07:38
二姨家有专门讲的视频

懒得找了,贴个地址吧,视频的比较有意思点。

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14
angesxiao| | 2013-3-7 10:41 | 只看该作者
正解,学习ing!

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15
xiaoaihua| | 2013-3-7 13:07 | 只看该作者
这个真需要科普下,很多人不知道这些玩意,特别是刚毕业的朋友

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16
qq2369262284| | 2013-3-7 13:35 | 只看该作者
二极管的类型有哪些啊、?

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17
man87427| | 2013-3-7 19:36 | 只看该作者
abtl168 发表于 2013-3-7 09:26
懒得找了,贴个地址吧,视频的比较有意思点。

http://edu.21ic.com/

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18
21世纪黄毛| | 2013-5-14 14:57 | 只看该作者
MARK

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19
jany.wei| | 2014-2-21 18:01 | 只看该作者
关注中。。。。。

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logokfu|  楼主 | 2014-2-21 19:07 | 只看该作者
hucady 发表于 2013-1-3 16:55
ldo,线性电源?

LDO是low dropout regulator,意为低压差线性稳压器,是相对于传统的线性稳压器来说的。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,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。

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