ldo和dcdc的區(qū)別,應(yīng)用,ldo和dcdc的優(yōu)缺點(diǎn)-KIA MOS管

ldo和dcdc詳解

LDO和DC-DC的主要區(qū)別在于它們的工作原理、應(yīng)用場景、效率、輸出紋波、負(fù)載響應(yīng)速度以及電路復(fù)雜性。

工作原理和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：

LDO（低壓差線性穩(wěn)壓器）主要依靠調(diào)整電路管的阻抗變化來保持輸出電壓穩(wěn)定，通過負(fù)反饋系統(tǒng)調(diào)整PMOS管的G極電壓，從而控制輸出電流和電壓，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。LDO的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括基準(zhǔn)參考電壓源、誤差放大器、分壓取樣電阻（構(gòu)成反饋網(wǎng)絡(luò)）以及調(diào)整元件。

DC-DC轉(zhuǎn)換器是一種在直流電路中將一個(gè)電壓值的電能轉(zhuǎn)換為另一個(gè)電壓值的電能轉(zhuǎn)換裝置，包括BUCK（降壓）、BOOST（升壓）、BUCK/BOOST（升降壓）等多種類型。DC-DC轉(zhuǎn)換器通過開關(guān)方式實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換，具有多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

LDO簡介

LDO是low dropout regulator的簡稱，即低壓差線性穩(wěn)壓器，這是相對于傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓器來說的，傳統(tǒng)的穩(wěn)壓器，輸入比輸出要高出很多，否則無法工作，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。

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，電路簡單。

DC-DC簡介

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）。

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?/span>

LDO、DCDC的特點(diǎn)

LDO特點(diǎn)

外圍電路簡單，價(jià)格便宜

相比DCDC轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用需要電感、電容、電阻、二極管等外圍器件，且布局也有講究，

LDO的應(yīng)用設(shè)計(jì)簡單，除了輸入、輸出端加上濾波電容，或者輸出端增加并聯(lián)電阻做假負(fù)載外，不需要其他外圍器件；

LDO芯片價(jià)格一般相對便宜，且外圍電路簡單，成本低。

噪聲低、紋波小

其原理為線性調(diào)節(jié)不會(huì)產(chǎn)生開關(guān)噪聲，噪聲小、輸出電壓紋波小。

效率較低

LDO應(yīng)用中要注意輸入電壓與輸出電壓差不能太大，否則效率會(huì)非常低，溫升也增加大。

LDO效率可通過η= Vout/Vin ×100%，

比如，輸入電壓Vin為12V，輸出電壓Vout為3.3V，計(jì)算得出效率η=27.5%，效率很低。

DCDC特點(diǎn)

效率高、輸入電壓范圍寬、大電流輸出

相比LDO穩(wěn)壓器，DCDC的優(yōu)點(diǎn)是輸入電壓范圍寬、功耗低、效率高(可達(dá)90&以上)、支持降壓、升壓（Boost）、反相等變換，且支持大電流的輸出，還支持輸入輸出端的隔離；

而缺點(diǎn)也比較明顯，紋波較大、開關(guān)噪聲大、電路設(shè)計(jì)較復(fù)雜、成本相對較高、輸入輸出存在較大延時(shí)等。

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：

LDO外圍器件少，電路簡單，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開關(guān)噪聲大，為了提高開關(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FB反饋電阻調(diào)節(jié)；

應(yīng)用場景：

LDO適用于需要簡單電路和低成本的應(yīng)用，如便攜式設(shè)備和低功耗系統(tǒng)中，因其具有穩(wěn)定性好、負(fù)載響應(yīng)快、輸出紋波小的優(yōu)點(diǎn)。

DC-DC轉(zhuǎn)換器適用于需要高效率和高輸入電壓范圍的應(yīng)用，如工業(yè)自動(dòng)化、電力控制等領(lǐng)域，支持降壓和升壓，具有效率高、輸入電壓范圍寬泛的優(yōu)點(diǎn)。

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