LDO與DC-DC器件的差異詳解

應(yīng)當(dāng)可以這樣理解：DCDC的意思是直流變(到)直流(不同直流電源值的轉(zhuǎn)換)，只要符合這個(gè)定義都可以叫DCDC轉(zhuǎn)換器，包括LDO。但是一般的說法是把直流變(到)直流由開關(guān)方式實(shí)現(xiàn)的器件叫DCDC。

　　LDO是低壓降的意思，這有一段說明：低壓降(LDO)線性穩(wěn)壓器的成本低，噪音低，靜態(tài)電流小，這些是它的突出優(yōu)點(diǎn)。它需要的外接元件也很少，通常只需要一兩個(gè)旁路電容。新的LDO線性穩(wěn)壓器可達(dá)到以下指標(biāo)：輸出噪聲30μV，PSRR為60dB，靜態(tài)電流6μA，電壓降只有100mV。LDO線性穩(wěn)壓器的性能之所以能夠達(dá)到這個(gè)水平，主要原因在于其中的調(diào)整管是用P溝道MOSFET，而普通的線性穩(wěn)壓器是使用PNP晶體管。P溝道MOSFET是電壓驅(qū)動(dòng)的，不需要電流，所以大大降低了器件本身消耗的電流;另一方面，采用PNP晶體管的電路中，為了防止PNP晶體管進(jìn)入飽和狀態(tài)而降低輸出能力， 輸入和輸出之間的電壓降不可以太低;而P溝道MOSFET上的電壓降大致等于輸出電流與導(dǎo)通電阻的乘積。由於MOSFET的導(dǎo)通電阻很小，因而它上面的電壓降非常低。

　　如果輸入電壓和輸出電壓很接近，最好是選用LDO穩(wěn)壓器，可達(dá)到很高的效率。所以，在把鋰離子電池電壓轉(zhuǎn)換為3V輸出電壓的應(yīng)用中大多選用LDO穩(wěn)壓器。雖說電池的能量最後有百分之十是沒有使用，LDO穩(wěn)壓器仍然能夠保證電池的工作時(shí)間較長(zhǎng)，同時(shí)噪音較低。

　　如果輸入電壓和輸出電壓不是很接近，就要考慮用開關(guān)型的DCDC了，應(yīng)為從上面的原理可以知道，LDO的輸入電流基本上是等于輸出電流的，如果壓降太大，耗在LDO上能量太大，效率不高。

　　DC-DC轉(zhuǎn)換器包括升壓、降壓、升/降壓和反相等電路。DC-DC轉(zhuǎn)換器的優(yōu)點(diǎn)是效率高、可以輸出大電流、靜態(tài)電流小。隨著集成度的提高，許多新型DC-DC轉(zhuǎn)換器僅需要幾只外接電感器和濾波電容器。但是，這類電源控制器的輸出脈動(dòng)和開關(guān)噪音較大、成本相對(duì)較高。

　　近幾年來，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，表面貼裝的電感器、電容器、以及高集成度的電源控制芯片的成本不斷降低，體積越來越小。由於出現(xiàn)了導(dǎo)通電阻很小的MOSFET可以輸出很大功率，因而不需要外部的大功率FET。例如對(duì)于3V的輸入電壓，利用芯片上的NFET可以得到5V/2A的輸出。其次，對(duì)于中小功率的應(yīng)用，可以使用成本低小型封裝。另外，如果開關(guān)頻率提高到1MHz，還能夠降低成本、可以使用尺寸較小的電感器和電容器。有些新器件還增加許多新功能，如軟啟動(dòng)、限流、PFM或者PWM方式選擇等。

　　總的來說，升壓是一定要選DCDC的，降壓，是選擇DCDC還是LDO，要在成本，效率，噪聲和性能上比較。

　　LDO與DC/DC相比:

　　首先從效率上說,DC/DC的效率普遍要遠(yuǎn)高于LDO,這是其工作原理決定的.

　　其次,DC/DC有Boost,Buck,Boost/Buck,(有人把Charge Pump也歸為此類).而LDO只有降壓型.

　　再次,也是很重要的一點(diǎn),DC/DC因?yàn)槠溟_關(guān)頻率的原因?qū)е缕潆娫丛肼暫艽?遠(yuǎn)比LDO大的多,大家可以關(guān)注PSRR這個(gè)參數(shù).所以當(dāng)考慮到比較敏感的模擬電路時(shí)候,有可能就要犧牲效率為保證電源的純凈而選擇LDO.

　　還有,通常LDO所需要的外圍器件簡(jiǎn)單,占面積小,而DC/DC一般都會(huì)要求電感,二極管,大電容,有的還會(huì)要MOSFET,特別是Boost電路,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,大電容的ESR等等,所以從外圍器件的選擇來說比LDO復(fù)雜,而且占面積也相應(yīng)的會(huì)大很多.