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一、元器件的选择1.DC-DC电源变换器的三个元器件1)开关：无论哪一种DC/DC变换器主回路使用的元件只是电子开关、电感、电容。
电子开关只有快速地开通、快速地关断这两种状态。
只有快速状态转换引起的损耗才小，目前使用的电子开关多是双极型晶体管、功率场效应管，逐步普及的有IGBT管，还有各种特性较好的新式的大功率开关元件。
2)电感：电感是开关电源中常用的元件，由于它的电流，电压相位不同，因此理论损耗为零。
电感常为储能元件，也常与电容公用在输入滤波器和输出滤波器上，用于平滑电流，也称它为扼流圈。
其特点是流过它上的电流有“很大的惯性”.换句话说，由于“磁通连续性”,电感上的电流必须是连续的，否则将会产生很大的电压尖峰波。
电感为磁性元件，自然有磁饱和的问题，多数情况下，电感工作在线性区，此时电感值为一常数，不随端电压与流过的电流而变化。
但是，在开关电源中有一个不可忽视的问题，就是电感的绕线所引起的两个分布参数(或称寄生参数)的现象。
其一是绕线电阻，这是不可避免的;其二是分布式杂散电容，随绕线工艺、材料而定。
杂散电容在低频时影响不大，随频率提高而渐显出来，到一频率以上时，电感也许变成电容的特性了。
如果将杂散电容集成为一个，则从电感的等效电路可看出在一角频率后的电容性。
3)电容：电容是开关电源中常用的元件，它与电感一样也是储存电能和传递电能的元件。
但对频率的特性却刚好相反。
应用上，主要是“吸收”纹波，具平滑电压波形的作用。
实际上的电容并不是理想的元件。
电容器由于有介质、接点与引线，形成一个等效串联内电阻ESR.这种等效串联内电阻在开关电源中小信号控制上，以及输出纹波抑制的设计上，起着不可忽视的作用。
另外电容等效电路上有一个串联的电感，它在分析电路器滤波效果时非常重要。
有时加大电容值并不能使电压波形平直，就是因为这个串联寄生电感起着副作用。
电容的串联电阻与接点和引出线有关，也与电解液有关。
常见铝电解电容的成分为AL2O3,导电率比空气的大七倍，为了能提高电容量，把铝箔表面做成有规律的凸凹不平状，使氧化膜表面积加大，加入的电解液可在凸凹面上流动。
电荷泵工作原理电荷泵电压反转器是一种DC/DC变换器，它将输入的正电压转换成相应的负电压，即VOUT= -VIN。
另外，它也可以把输出电压转换成近两倍的输入电压，即VOUT≈2VIN。
由于它是利用电容的充电、放电实现电荷转移的原理构成，所以这种电压反转器电路也称为电荷泵变换器（Charge Pump Converter）。
电荷泵的应用电荷泵转换器常用于倍压或反压型DC-DC 转换。
电荷泵电路采用电容作为储能和传递能量的中介，随着半导体工艺的进步，新型电荷泵电路的开关频率可达1MHz。
电荷泵有倍压型和反压型两种基本电路形式。
电荷泵电路主要用于电压反转器，即输入正电压，输出为负电压，电子产品中，往往需要正负电源或几种不同电压供电，对电池供电的便携式产品来说，增加电池数量，必然影响产品的体积及重量。
采用电压反转式电路可以在便携式产品中省去一组电池。
由于工作频率采用2～3MHz，因此电容容量较小，可采用多层陶瓷电容（损耗小、ESR 低），不仅提高效率及降低噪声，并且减小电源的空间。
虽然有一些DC/DC 变换器除可以组成升压、降压电路外也可以组成电压反转电路，但电荷泵电压反转器仅需外接两个电容，电路最简单，尺寸小，并且转换效率高、耗电少，所以它获得了极其广泛的应用。
目前不少集成电路采用单电源工作，简化了电源，但仍有不少电路需要正负电源才能工作。
例如，D/A 变换器电路、A/D 变换器电路、V/F或F/V 变换电路、运算放大器电路、电压比较器电路等等。
自INTERSIL公司开发出ICL7660电压反转器IC后，用它来获得负电源十分简单，90 年代后又开发出带稳压的电压反转电路，使负电源性能更为完善。
对采用电池供电的便携式电子产品来说，采用电荷泵变换器来获得负电源或倍压电源，不仅仅减少电池的数量、减少产品的体积、重量，并且在减少能耗（延长电池寿命）方面起到极大的作用。
现在的电荷泵可以输出高达250mA的电流，效率达到75%(平均值)。
多变的开关稳压器迎接多样化的设计挑战——圣邦微电子有限公司 市场总监 徐前江产品的差异化是很多厂家永远追求的目标，差异化的产品需求差异化的设计，对电源管理领域而言，电源管理产品必须适应新的设计需求，更低的待机能耗、更高的效率、超薄厚度、超小PCB 面积，更智能化的控制接口。
圣邦微电子推出的DC/DC 产品，让设计工程师轻松面对这一挑战。
电容和电感是DC/DC 中最基本的能量转换器件，基于电容的电荷泵和基于电感的DC/DC 由于各自的优点和缺点，都找到了用武之地。
电荷泵结构DC/DC 外围器件尺寸小，厚度薄，又加上此种结构EMI 干扰小，因而在很多设计中深受工程师的喜爱。
圣邦微电子推出的SGM3110就是标准的+5.0V 输出基于电容的DC/DC 器件，如果系统需要+5.0V/100mA 的电源，可以用很小的PCB 面积开销去完成设计，而且EMI 干扰很小，设计电路如下：μFC IN =5.0VV IN随着高像素Camera 手机越来越多，闪光灯成为设计成败的关键。
传统的氙气灯由于高压、物理尺寸以及使用寿命的限制，一直无法在手机中流行。
大功率白光LED技术的发展，使大功率白光LED闪光灯越来越被工程师认可，但大功率白光LED闪光灯的驱动，热保护，缓启动，以及闪光大电流对电池的冲击，都是工程师在设计中需要面对的问题。
圣邦微电子推出的SGM314X系列闪光灯驱动，采用电荷泵架构，驱动电流可达500mA、700mA、1000mA，使工程师轻松面对闪光灯设计挑战，Torch、摄像、闪光拍照三种模式可以灵活切换，设计电路如下：WLEDΩ对于手持设备，Smart Phone越来越流行，但是图像和视频处理速度的提高，3D游戏处理，越来越大的LCD屏，以及无线数据通讯性能的提高，多核基带耗电越来越大，电池使用时间成为消费者关注的焦点之一，消费者希望随处可得电源为手机充电。
随手可得的能为手机使用的能源成为消费者的一大追求目标，太阳能电池、干电池、锂电池电源站，无处不在的USB接口都将为手机延长使用时间提供可能性。
LDO与dcdc的特性对比1，含义对比。
DC/DC：直流电压转直流电压。
具有很多种拓朴结构，常见的如降压型(BUCK)，升压型(BOOST)、升降压型(Boost/buck)等多种类型。
LDO ：Low Dropout Voltage，低压差线性稳压器，顾名思义，为线性的稳压器。
仅能用来降压，也就是输出电压必需小于输入电压。
严格来讲，LDO也是DC/DC的一种，但目前DC/DC多指开关电源。
2，纹波干扰。
DCDC：输出纹波大。
LDO：输出纹波小，噪音低。
3，效率与温升。
DCDC：效率较高，一般在80~95%之间。
不过在轻载时效率较低。
效率虽高，在大电流输出时，DCDC器件本身和功率电感仍会发热严重。
LDO：效率较低，输入输出的电压差越大效率越低，只有在压差很小时效率才接近DCDC。
在大压差和高输出电流时发热会很严重。
在轻载时效率虽然低，但由于电流很小所以发热量并不大。
4，外围器件数量、占用空间。
DCDC：外围器件多，一般都有电感、二极管、大电容,有的还会有MOSFET，占用主板面积大。
使用时还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,外围器件的选择上比LDO 复杂。
LDO：外接元件也很少，通常只需要一两个旁路大电容，使用简单，占用主板面积小。
5，输出电流和负载能力。
DCDC：输出电流可以做到很大，负载能力强。
LDO：负载不能太大，输出电流大都在从几十mA到2A之间，可满足多数使用场景。
6，静态电流。
DCDC：静态电流比LDO稍高些。
LDO：对于MOS管，因为是电压驱动器件，静态电流几乎不随负载的变化而变化。
对于双极型晶体管，是电流驱动器件，静态电流不但随负载电流变化，而且在Vin降低时也会有所增加。
7，输入输出。
DCDC：输入电压范围较宽。
LDO：输入电压范围一般不太宽。
8，瞬态响应速度。
DCDC：负载响应比LDO差。
LDO：稳定性好，负载响应快。
9，成本DCDC：外围器件较多，成本较高。
DCDC转换器如何选择电感与电容DC-DC转换器是一种将直流电压转换为不同电压级别的器件。
在选择电感和电容时，需要考虑转换器的工作频率、功率要求、效率、体积、成本等因素。
接下来将从这些方面详细介绍如何选择电感和电容。
1.工作频率：工作频率是选择电感和电容的关键因素之一、转换器的工作频率通常为几十千赫兹到几兆赫兹，不同频率的转换器对电感和电容的要求也不同。
一般来说，工作频率较高的转换器需要使用低电感值和小电容值的元件，而工作频率较低的转换器则需要使用高电感值和大电容值的元件。
2.功率要求：转换器的功率要求是选择电感和电容的另一个关键因素。
功率要求高的转换器通常需要使用高电流承受能力的电感和电容，以保证转换器的稳定性和可靠性。
此外，功率要求高的转换器还需要考虑元件的能量损耗、温升等因素，以确保转换器的高效率运行。
3.效率：效率是转换器的重要指标之一，也是选择电感和电容的重要考虑因素。
较高的效率意味着转换器的能量损耗较小，因此在选择电感和电容时应考虑其损耗等效系列电阻和损耗等效并联电阻等参数。
通常选择较低电感值和小电容值的元件可以提高转换器的效率。
4.体积：转换器的体积是另一个需要考虑的因素。
较小体积的转换器往往需要较小的电感和电容。
因此，在选择电感和电容时应考虑其尺寸和重量，以满足转换器体积小、重量轻的要求。
5.成本：成本是选择电感和电容的重要考虑因素之一、较大电感值和较大电容值的元件通常成本较高，而较小电感值和较小电容值的元件成本相对较低。
在选择电感和电容时，应根据转换器的成本预算，选择性价比高的元件。
综上所述，选择适合的电感和电容需要综合考虑工作频率、功率要求、效率、体积和成本等因素。
需要注意的是，不同转换器的特性和要求有所差异，因此在选择电感和电容时应根据具体的应用场景进行综合考虑，并多进行实验验证。
升降压电路原理分析本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.MarchBUCK BOOST电路原理分析电源网讯Buck变换器：也称降压式变换器，是一种输出电压小于输入电压的单管不隔离直流变换器。
图中，Q为开关管，其驱动电压一般为PWM(Pulse width modulation脉宽调制)信号，信号周期为Ts，则信号频率为f=1/Ts，导通时间为Ton，关断时间为Toff，则周期Ts=Ton+Toff，占空比Dy= Ton/Ts。
Boost变换器：也称升压式变换器，是一种输出电压高于输入电压的单管不隔离直流变换器。
开关管Q也为PWM控制方式，但最大占空比Dy必须限制，不允许在Dy=1的状态下工作。
电感Lf在输入侧，称为升压电感。
Boost变换器也有CCM和DCM两种工作方式Buck/Boost变换器：也称升降压式变换器，是一种输出电压既可低于也可高于输入电压的单管不隔离直流变换器，但其输出电压的极性与输入电压相反。
Buck/Boost变换器可看做是Buck变换器和Boost变换器串联而成，合并了开关管。
Buck/Boost变换器也有CCM和DCM两种工作方式，开关管Q也为PWM控制方式。
LDO的特点：① 非常低的输入输出电压差② 非常小的内部损耗③ 很小的温度漂移④ 很高的输出电压稳定度⑤ 很好的负载和线性调整率⑥ 很宽的工作温度范围⑦ 较宽的输入电压范围⑧ 外围电路非常简单，使用起来极为方便DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。
斩波器的工作方式有两种，一是脉宽调制方式Ts不变，改变ton(通用)，二是频率调制方式，ton不变，改变Ts（易产生干扰）。
其具体的电路由以下几类：（1）Buck电路——降压斩波器，其输出平均电压 U0小于输入电压Ui，极性相同。
（2）Boost电路——升压斩波器，其输出平均电压 U0大于输入电压Ui，极性相同。
一目前，LED驱动电路大致可以分为：电阻降压驱动方式，线性稳压/恒流电源驱动方式，电荷泵驱动方式，DC-DC转换驱动方式。
电阻降压式LED驱动电路成本低、简单易行。
LED 是电流控制型器件，其导通压降相对较低，因此，最简单的方法是使用电阻限制LED的电流。
然而，此驱动方式不具备任何保护功能，且电阻消耗功率较大，电路效率较低。
线性LED驱动电路结构简单、实现方便，电路的核心是利用工作于线性区的功率三极管或MOSFFET作为一动态可调电阻来控制负载。
线性LED驱动电路输出线性直流电，可用于要求较高的场合，但由于线性电源的调整管工作在放大状态，因而发热量大，效率较低。
电荷泵驱动电路根据输出方式的不同有电压输出型和电流输出型两种：电压输出型电荷泵驱动电路输出恒定电压，电流输出型电荷泵驱动电路输出恒定电流。
电荷泵电路的最大优势是无须使用电感元件，具有成本低、噪声低、辐射EMI小以及控制能力强等优点。
然而，电路的效率会随着输入电压和输出电压的比例关系而变化，有时效率会低至70%以下，尤其是电压调节的电荷泵的效率往往不足70%。
因此，电荷泵式驱动电路在大功率LED驱动应用中受到了限制。
DC-DC转换驱动方式可分为：开关型LED恒流芯片驱动方式、非隔离式开关电源驱动方式、隔离式开关电源驱动方式。
非隔离式开关电源驱动方式，如降压型（Buck）和升压型（Boost）电路等，利用开关技术可获得较高的效率和较宽的电压范围。
然而，此类DC-DC变换器输入和输出共地，不能实现良好的电气隔离，因而并不适用于交流输入的场合。
隔离式开关电源驱动方式，如正激变换方式（Forward）和反激变换方式（Flyback）等，利用变压器进行输入与输出之间的隔离，并可采用工频交流电供电，具有效率高、适用性好、安全、可靠等优点，成为现阶段LED恒流驱动电路的首选。
二1)按驱动方式分，按LED驱动方式可分为恒流式和稳压式两大类。
(1)恒流式。
a.恒流电路输出的电流是恒定的，而输出的直流电压却随着负载阻值的大小不同在一定范围内变化。
电荷泵DC/DC转换器结合LDO 实现低噪声方案
正如你也许在之前的博客和Greg Lubarsky的白皮书被遗忘的转换器中读到的那样，从解决方案大小和成本角度看，在系统中使用一个针对特殊电源轨的电荷泵DC/DC转换器将是非常有效的，特别是这种做法消除了对电感器的需要。
电荷泵解决方案的一个挑战就是它产生的噪声要高于电感式DC/DC转换器。
某些应用设计人员解决这个问题的方法是，在电荷泵输出上添加一个低压降稳压器(LDO)，以实现一个低噪声解决方案。
然而，当你需要一个负电压轨时，这种做法会特别的麻烦，原因在于负电压轨LDO的封装尺寸通常很大。
例如，ADP7182采用的就是3mm x 3mm封装。
借助于TI全新的LM27761负电荷泵加上超低噪声LDO，可以既省钱又有效地解决这个难题。
这个解决方案包括最新发布的LM27761反相电荷泵，并且集成了一个超低噪声LDO所使用的技术与TI广受欢迎的LP5907相类似。
只使用电荷泵将+VIN 转换为一个-VOUT 时会产生一个与图1中所示波形相类似的电压轨。
输出纹波大约为16mV。
一、DCDC概念及分类几乎所有的电子系统都需要恒压电源或者恒流电源，DC to DC变换器是用于提供直流(DC)电源的器件。
DC-DC实际上是个很宽的概念，广义上包括所有的从直流变换到直流的变压器件，可分为线性变换器和开关变换器2种。
线性变换器中比较常用到的细分种类是LDO，而开关变换器就是通常所说的狭义上的DC-DC。
1，开关变换器开关变换器，指利用电感、电容的储能的特性，通过可控开关器件(MOSFET等)进行高频率的周期性的开通和关断，将输入的电能储存在电感（容）里，当开关断开时，电能再释放给负载，提供能量。
所以，开关变换器根据储能器件不同又可以分为电感储能型和电容储能型2种。
电感储能型DCDC就是电子产品中最常用的那种需要外挂个功率电感的常规DCDC，而电容储能型DCDC 变换器通常又被叫作电荷泵(bèng)。
我们常用的电感储能型DC-DC产品有三种类型，分别为BUCK（降压型）、BOOST（升压型）和BUCK/BOOST型（升降压型）。
另外，如果用变压器来代替储能电感，就是隔离型DCDC，隔离型又分多种：单端正激（Forward）、单端反激(Flyback)、双管正激(Double transistor forward converter)、双管反激（Double transistor flybackconverter）、推挽电路（Push-pull converter）和半桥电路（Half-bridge converter）等。
隔离型不是本文要讲的重点。
2，线性变换器线性型，是从电源向负载连续的输送功率，传输能量器件（如晶体管、场效应管）工作于线性区，其负责调节从电源至负载的电流流动。
线性稳压器属于广义的DC-DC变换器，而LDO 又是一种低压差的线性稳压器。
二，线性稳压器。
1，原理：线性稳压器和输出阻抗一起形成了一个分压器网络。
线性稳压器的作用就像受控的可变电阻器，其可根据输出负载自我调节以保持一个稳定的输出。
LDO和DC-DC器件的区别LDO 器件和DCDC 在性能上有何差异，价格方面呢？还有原理上是不是有很大的不同？LDO 是一种线性稳压器。
线性稳压器使用在其线性区域内运行的晶体管或FET，从输入电压中减去超额的电压，产生经过调节的输出电压。
DC-DC 既可以降压也可以升压，Step-up 或Boost 类型的为升压DCDC，Bulk 或Step-down 类型的为降压DCDC不好意思，本人刚好是学开关电源出身的。
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。
LDO 与DC/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.应当可以这样理解：DCDC 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DCDC 转换器，包括LDO。
Power Regulator一、LDO1、LDO的内部结构及工作原理LDO内部模块图如上图所示，LDO内部功能与逻辑模块主要分为以下几部分：（1）OM/OFF Control 开关控制逻辑；控制LDO的输出；（2）PMOS管：控制LDO的电流输出；（3）R1/R2：电压反馈电路：经过R1/R2对VOUT输出电压分压厚反馈的误差放大器；（4）Voltage Reference：参考电压：输出电压反馈的参考基准；（5）Error Amplifier：放大输出电压反馈值与与参考电压的差，经放大后反馈到LDO 控制电路中；（6）Current Limit:由固定限流电路与监听电路组成，当LDO负载电流达到最大值或者短路时，输出短路时，固定限流电路启动，输出电压降低；同时监听电路启动，输出电压和电流进一步降低；2、相关参数的定义，选件时的注意事项（１）Ｖout输出电压负载瞬态响应；（２）Dropout Voltage；（３）；Current Limiter:限定额定输出电流：50到500ma,根据具体设计规格确认；（５）PSSR电源纹波抑制比：；６５到７０dB;（5）Supply Current工作消耗电流；２５ＵＡ（６）Standby Current待机电流：０．０１ＵＡ；（７）Short-Circuit Current输出短路电流:30ma;（８）EN控制逻辑：EN 工作电平规范，EN高电平使能输出还是低电平使能；（９）：Vin:输入电压，LDO输入电压的有效范围；Vin=Vout+Vs，这里Ｖs是输入电压与输出电压的差，从公式中可以看出，LDＯ只有降低输入电压调低输出的功能，不能高于或者等于，和具体ＰＭＯＳ管工艺有关；3、输入输出电容的作用及容值的计算（１）输入电容：为确保稳定的电源输入，建议采用1UF的电容靠近LDO的Vin、GND管脚放置连接；（２）输出电容：为确保输出电压相位补偿的效率，常采用低ESR的X5R或者X7R的电容，电容的最小值为１UF，而且要尽可能靠近LDO的Vout、GND管脚放置连接。
DC/DC基本知识DC/DC是开关电源芯片。
开关电源，指利用电容、电感的储能的特性，通过可控开关（MOSFET等）进行高频开关的动作，将输入的电能储存在电容（感）里，当开关断开时，电能再释放给负载，提供能量。
其输出的功率或电压的能力与占空比（由开关导通时间与整个开关的周期的比值）有关。
开关电源可以用于升压和降压。
我们常用的DC-DC产品有两种。
一种为电荷泵（Charge Pump），一种为电感储能DC-DC转换器。
本文详细讲解了这两种DC/DC产品的相关知识。
目录一. 电荷泵1. 工作原理2. 倍压模式如何产生3. 电荷泵的效率4. 电荷泵的应用5. 电荷泵选用要点二. 电感式DC/DC1. 工作原理（BUCK）2. 整流二极管的选择3. 同步整流技术4. 电感器的选择5. 输入电容的选择6. 输出电容的选择7. BOOST 与BUCK的拓扑结构一. 电荷泵电荷泵为容性储能DC-DC产品，可以进行升压，也可以作为降压使用，还可以进行反压输出。
电荷泵消除了电感器和变压器所带有的磁场和电磁干扰。
1. 工作原理电荷泵是通过外部一个快速充电电容（Flying Capacitor），内部以一定的频率进行开关，对电容进行充电，并且和输入电压一起，进行升压（或者降压）转换。
最后以恒压输出。
在芯片内部有负反馈电路，以保证输出电压的稳定，如上图Vout ，经R1,R2分压得到电压V2，与基准电压VREF做比较，经过误差放大器A，来控制充电电容的充电时间和充电电压，从而达到稳定值。
电荷泵可以依据电池电压输入不断改变其输出电压。
例如，它在 1.5X或1X的模式下都可以运行。
当电池的输入电压较低时，电荷泵可以产生一个相当于输入电压的 1.5倍的输出电压。
而当电池的电压较高时，电荷泵则在1X模式下运行，此时负载电荷泵仅仅是将输入电压传输到负载中。
这样就在输入电压较高的时候降低了输入电流和功率损耗。
2. 倍压模式如何产生以1.5x mode为例讲解：电压转换分两个阶段完成。
一、DCDC概念及分类几乎所有的电子系统都需要恒压电源或者恒流电源，DC to DC变换器是用于提供直流（DC）电源的器件。
DC-DC实际上是个很宽的概念，广义上包括所有的从直流变换到直流的变压器件，可分为线性变换器和开关变换器2种。
线性变换器中比较常用到的细分种类是LDO,而开关变换器就是通常所说的狭义上的DC-DC。
1，开关变换器开关变换器，指利用电感、电容的储能的特性，通过可控开关器件MOSFET等）进行高频率的周期性的开通和关断，将输入的电能储存在电感（容）里，当开关断开时，电能再释放给负载，提供能量。
所以，开关变换器根据储能器件不同又可以分为电感储能型和电容储能型2种。
电感储能型DCDC就是电子产品中最常用的那种需要外挂个功率电感的常规DCDC，而电容储能型DCDC 变换器通常又被叫作电荷泵（b爸ng）。
我们常用的电感储能型DC-DC产品有三种类型，分别为BUCK （降压型）、BOOST （升压型）和BUCK/BOOST型（升降压型）。
另外，如果用变压器来代替储能电感，就是隔离型DCDC，隔离型又分多种：单端正激（Forward）、单端反激（Flyback）、双管正激（Double transistor forward converter）、双管反激（Double transistor flybackconverter）＞推挽电路（Push-pull converter）和半桥电路（Half-bridge converter）等。
隔离型不是本文要讲的重点。
2,线性变换器线性型，是从电源向负载连续的输送功率，传输能量器件（如晶体管、场效应管）工作于线性区，其负责调节从电源至负载的电流流动。
线性稳压器属于广义的DC-DC变换器，而LDO 又是一种低压差的线性稳压器。
二，线性稳压器。
1,原理：线性稳压器和输出阻抗一起形成了一个分压器网络。
线性稳压器的作用就像受控的可变电阻器，其可根据输出负载自我调节以保持一个稳定的输出。
LDO线性稳压器与DC-DC开关稳压器的比较1.DC to DC包括boost(升压)、buck(降压)、 Boost/buck(升/降压)和反相结构，具有高效率、高输出电流、低静态电流等特点，随着集成度的提高，许多新型DC-DC 转换器的外围电路仅需电感和滤波电容；但该类电源控制器的输出纹波和开关噪声较大、成本相对较高。
2. LDO：低压差线性稳压器的突出优点是具有最低的成本，最低的噪声和最低的静态电流。
它的外围器件也很少，通常只有一两个旁路电容。
新型LDO可达到以下指标：30μV 输出噪声、60dB PSRR、6μA 静态电流及100mV 的压差。
LDO 线性稳压器能够实现这些特性的主要原因在于内部调整管采用了P 沟道场效应管，而不是通常线性稳压器(如78xx)中的PNP 晶体管。
P 沟道的场效应管不需要基极电流驱动，所以大大降低了器件本身的电源电流；另一方面，在采用PNP 管的结构中，为了防止PNP 晶体管进入饱和状态降低输出能力，必须保证较大的输入输出压差；而P 沟道场效应管的压差大致等于输出电流与其导通电阻的乘积，极小的导通电阻使其压差非常低。
当系统中输入电压和输出电压接近时， LDO 是最好的选择，可达到很高的效率。
所以在将锂离子电池电压转换为3V 电压的应用中大多选用LDO，尽管电池最后放电能量的百分之十没有使用，但是LDO 仍然能够在低噪声结构中提供较长的电池寿命。
什么是开关稳压器?开关稳压器使用输出级，重复切换“开”和“关”状态，与能量存贮部件（电容器和感应器）一起产生输出电压。
它的调整是通过根据输出电压的反馈样本来调整切换定时来实现的。
在固定频率的稳压器中，通过调节开关电压的脉冲宽度来调节切换定时 ? 这就是所谓的 PWM 控制。
在门控振荡器或脉冲模式稳压器中，开关脉冲的宽度和频率保持恒定，但是，输出开关的“开”或“关”由反馈控制。
根据开关和能量存贮部件的排列，产生的输出电压可以大于或小于输入电压，并且可以用一个稳压器产生多个输出电压。
LDO和DC-DC器件的原理、应用与对比一、定义LDO:低压差线性稳压器（low dropout voltage regulator），仅能使用在降压应用中。
也就是输出电压必需小于输入电压。
DC/DC:直流电压转直流电压。
严格来讲，LDO也是DC/DC的一种，但目前DC/DC多指开关电源。
具有很多种拓朴结构，如BUCK（降压）。
BOOST（升压）等。
二、LDO工作原理低压差线性稳压器(LDO)的基本电路如图1-1所示，该电路由串联调整管VT(PNP晶体管，注：实际应用中，此处常用的是P沟道场效应管)、取样电阻R1和R2、比较放大器A 组成。
低压差线性稳压器基本电路LDO电源基本由三大模块组成：调整电路模块、反馈电路模块、误差放大模块。
反馈模块：经R1上的分压对LDO输出电压进行采集；R1与R2电阻误差为1%；误差放大模块：将采集到的电压信号输入到比较器的反向端与正向端电压（实际想稳压输出的电压）进行比较，再将比较结果进行放大；有的LDO内部为节省器件面积，没有对Vref 进行滤波处理，在这种请况下就需要在Vref引脚上10微法电容保证其低噪声和低纹波的输入；调整模块：比较器输出的放大信号输入到MOS管的门级，使MOS管调整自身的导通压降，从而实现对输出的电压进行调整；其内部MOS管工作线性区。
实际的线性稳压器还应当具有许多其它的功能，比如负载短路保护、过压关断、过热关断、反接保护等，而且可采用串联调整管也可用MOSFET。
三、LDO的主要参数1.输出电压(Output Voltage)输出电压是低压差线性稳压器最重要的参数，也是电子设备设计者选用稳压器时首先应考虑的参数。
低压差线性稳压器有固定输出电压和可调输出电压两种类型。
固定输出电压稳压器使用比较方便，而且由于输出电压是经过厂家精密调整的，所以稳压器精度很高。
但是其设定的输出电压数值均为常用电压值，不可能满足所有的应用要求，但是外接元件数值的变化将影响稳定精度。
浅谈DC/DC转换器中电感器对待机时间的影响障DC/DC是开关电源芯片。
开关电源，指利用电容、电感的储能的特性，通过可控开关(MOSFET等)进行高频开关的动作，将输入的电能储存在电容(感)里，当开关断开时，电能再释放给负载，提供能量。
其输出的功率或电压的能力与占空比(由开关导通时间与整个开关的周期的比值)有关。
开关电源可以用于升压和降压。
我们常用的DC-DC产品有两种。
一种为电荷泵(Charge Pump)，一种为电感储能DC-DC转换器。
本文详细讲解了这两种DC/DC产品的相关知识。
相比较前几年2.8V~3.3V的核心电压需求，近来越来越多的芯片可以在1.2V~1.8V的低压下顺畅运行。
这样，在主要使用锂(聚合物)电池或镍氢电池作为系统工作能源的便携式产品中，选择合适的电压转换器成为设计者们需要考虑的因素。
低压差线性稳压器(LDO)由于工作电压的降低，输入电压和输出低电压间的落差越来越大，线性稳压器在电压转换过程中产生了很大了能量损耗，以致其效率甚至可能低至50%以下。
更多的设计者开始倾向于降压型DC/DC转换器。
对于在DC/DC开关转换器中电感选择的考虑因素，通常情况下，尺寸、等效电阻和电流容量决定了电感的选取，也可以包括成本、交货期和技术支持等设计外因素;并且通常认为在相同条件下，为了降低电感器件的内部损耗，选用更小的ESR(等效串联阻抗)值的电感器为最佳。
但实际情况需要更多考虑，本文试图给出更佳的折衷考虑。
电感器能产生电感作用的元件统称为电感原件，常常直接简称为电感。
它是利用电磁感应的原理进行工作的。
作用：阻交流通直流，阻高频通低频(滤波)，也就是说高频信号通过电感线圈时会遇到很大的阻力，很难通过，而对低频信号通过它时所呈现的阻力则比较小，即低频信号可以较容易的通过它。
电感线圈对直流电的电阻几乎为零。
电感是导线内通过交流电流时，在导线的内部周围产生交变磁通，导线的磁通量与生产此磁通的电流之比。
稳压电荷泵和电感式DC/DC转换器的比较电荷泵电荷泵（也称为无电感式电感式DC/DCDC/DC转换器）是利用电容作为储能元件的特殊类型开关DC/DC转换器。
与采用电感作为储能元件的电感式开关DC/DC转换器相比，电荷泵式转换器所具有的独特特点使其对于某些最终应用非常具有吸引力。
本文将对比稳压电荷泵转换器与最常用的电感式DC/DC转换器(如电感式降压稳压器、升压稳压器以及单端初级电感式转换器(SEPIC))的结构和工作特点。
稳压式电荷泵转换器最简单也是最常用到的电荷泵结构之一是倍压电荷泵。
倍压电荷泵结构包括四个开关、一个用于存储和转移能量的外部电容(常称为“快速电容”)，以及一个外部输出电容(常称为“储能电容”)。
图1是倍压电荷泵的结构图。
这种倍压电荷泵的工作由两个阶段组成——充电(能量储存)和放电(能量转移)。
在充电阶段，开关S1/S3闭合（导通），S2/S4打开（关断）。
快速电容CF被充电到输入电压输入电压VIN，并储存能量，储存的能量将在下一个放电阶段被转移。
储能电容CR，在上一个放电周期就已经被从CF转移过来的能量充电到2VIN 电压，并提供负载电流。
在放电阶段，开关S1/S3打开，S2/S4闭合。
CF的电平被上移了VIN，而 CF在上一充电阶段已经充电至VIN，因此CR两端的总电压现在成为2VIN(这也是“倍压”电荷泵名称的由来)。
然后，CF放电将充电阶段存储的能量转移到CR，并且提供负载电流。
充电/放电周期的频率取决于时钟频率。
通常倾向于采用较高的时钟频率来降低对快速电容和储能电容容值的要求，从而减小体积。
图1所示简单倍压电荷泵没有对输出电压输出电压进行稳压，因此其输出电压随着输入电压和负载的变化而变化。
对需要稳压电源的应用，这并不合适。
然而，只需要增加一个简单的反馈回路就可以容易地解决这一问题。
图2给出了一个非常简单的、具有稳定输出的倍压电荷泵，通常称为“稳压式电荷泵”。
图2中，增加了一个开关S5来对开关S2/S4提供更多控制。
由 VOUT 经过电阻R1 和 R2分压后与高精度电压参考源的差值确定比较器输出，并由这一输出来控制S5的状态。
比较器通常都内置滞后特性，以防止出现振荡。
比较器、电阻分压器、参考电压和S5开关共同构成了反馈回路。
反馈回路通过控制放电阶段中开关S5 和 S2/S4的开关状态来调整电荷泵的输出电压。
在放电阶段，如果 VOUT低于预设的稳压输出电压，比较器会闭合S5，从而闭合S2和S4。
这样CF就可以将能量转移到CR和负载，从而使VOUT上升到预设电压。
当 VOUT达到预设电压时，比较器会打开S5，从而打开S2和S4，终止能量转移过程。
如果VOUT 在放电阶段无法上升到预设电压，那么S5、S2和S4会一直保持闭合状态直至放电阶段结束。
另一方面，如果 VOUT高于预设的稳压输出电压，比较器会打开S5，从而S2和S4打开。
这样这中止了CF 将能量转移到CR和负载的过程，从而使VOUT下降到预设电压。
如果在这一放电阶段VOUT无法下降到预设电压，那么S5、S2和S4会一直保持打开状态。
通过调整分压器中电阻R1和R2的阻值，稳压电荷泵可以输出地（0V）到2VIN之间的任意电压。
也就是说，其输出电压既可高于输入电压，也可低于输入电压。
需要说明的是，利用电感器作为储能元件的降压稳压器和升压稳压器等常用DC/DC转换器拓扑结构通常做不到这一点。
降压转换器和升压转换器目前的电感式DC/DC转换器的工作方式绝大多数都是周期性的，其周期T由时钟频率控制。
本文中为简化分析，我们仅考察连续电流模式工作的固定频率电感式DC/DC转换器。
电感式DC/DC转换器的工作也包括两个阶段：开关导通(闭合)和开关关断(打开)。
开关导通时间 tON由反馈回路控制，导通时间由输出电压VOUT与预设电压之间的偏差值来决定。
因此，开关关断持续时间为T- tON (参见图3)。
降压稳压器的工作原理一般非常易于理解。
稳压输出电压表示为：VOUT=VIN(tON/T) 方程 (1a)方程1a还可以表示为：VOUT=VIND 方程 (1b)其中D为占空比，等于 tON/T。
从方程1a 和 1b可容易看出降压稳压器的输出电压始终低于输入电压，因为占空比D 始终小于1。
图4给出了降压稳压器的结构。
升压稳压器的工作原理一般也非常容易理解，其稳压输出可表示为：VOUT=VINT/(T-tON) 方程 (2a)方程2a还可以表示为：VOUT=VIN/(1-D) 方程 (2b)因此升压转换器的输出电压始终高于输入电压，因为1/(1 - D) 始终大于1。
图5给出了升压稳压器的结构。
因此，对于需要稳压输出电压既可高于输入电压又可低于输入电压的应用，降压或升压稳压器都不太合适。
单端初级电感式转换器（SEPIC）另一种应用日益广泛的电感式DC/DC转换器是SEPIC结构。
其特点是输出的稳压电压既能够高于输入电压，也可以低于输入电压。
，SEPIC与传统降压转换器和升压转换器的区别在于，采用两个外部电感（L1和L2）以及两个外部电容（CP 和 COUT）。
SEPIC电源的工作也包括两个阶段，但对其工作方式的讨论不是非常广泛，因为相对更为复杂，而其应用也是近期才流行起来。
同样，为简化分析，我们考察一个L1 和 L2都工作在连续电流模式的固定频率SEPIC 稳压器。
为理解SEPIC稳压器的工作，我们首先从平衡状态开始，这时开关都是关断的。
没有直流电流通过CP。
CP端的电压（从左到右）是VIN，其左侧通过L1连接到VIN，右侧通过L2连接到地。
在开关导通阶段，L1右侧连接到地，VIN就是其两端的电压。
CP左侧电平转接到地，由于CP两端的电压是VIN，因此CP右侧的电压是?VIN。
L2的下端接地，同时与CP并联，因此其上端电压为?VIN。
二极管D1现在是反向偏置，因此没有电流通过。
在此阶段，L1由VIN充电， L2由CP进行充电。
由于D1是反向偏置的，两个电感都不对COUT进行充电或为负载供电。
负载电流由COUT提供。
因此，两个电感的电流都以线性方式上升，在开关导通阶段的开始初始值为iL1和iL2, 在开关导通阶段结束时的最终值分别为iH1和iH2 (参考图6)。
电感两端电压与通过电感的电流之间的关系为：V=L(di/dt) 方程(3)从公式3推导出，在开关导通阶段电感L1和L2的电压-电流关系如下：iH1-iL1=(VIN-0)tON/L1=VINtON/L1 方程(4a)iH2-iL2=(0-(-VIN))tON/L2=VINtON/L2 方程(4b)在开关导通阶段，由于通过L1的电流不能瞬时变化，因此同样的电流流出L1的右侧，迫使L1右侧电平从地上升到高于VIN。
这同时将CP左侧的电平移至高于VIN，从而导致电流从其右侧流出，使D1处于正向偏置。
这样CP右侧的电压，即L2上端的电压，也等于VOUT （忽略二极管的小压降）。
此外，我们已经确定 CP 两端（从左到右）的电压为VIN，因此 CP 和 L1 之间结点的电压现在为VIN+VOUT。
来自L1和L2电感的电流现在开始对 COUT 充电并为负载提供电流。
因此，两个电感的电流都以线性方式下降，在开关断开阶段的开始初始值为 iH1和iH2, 在开关断开阶段结束时的最终值分别为iL1和iL2(参考图6)。
在开关断开阶段，L1和L2电感上的电压-电流关系为：iL1-iH1=(VIN-(VIN+VOUT))(T-tON)/L1=-VOUT(T-tON)/L1 方程(5a)iL2-iH2=(0-VOUT)(T-tON)/L2=-VOUT(T-tON)/L2 方程(5b)从方程4a和5a，或方程4b和5b，可以导出VOUT：VOUT=VINtON/(T-tON) 方程(6a)方程6a还可以表示为：VOUT=VIND/(1-D)方程(6b)其中D为占空比，等于tON/T。
从方程6a 和 6b，我们可以看出，SEPIC稳压器的输出电压既可以高于输入电压，也可以低于输入电压，因为D/(1 -D)的值既可大于1，也可小于1。
比较稳压电荷泵转换器和SEPIC稳压转换器都可以输出高于或低于输入电压的稳压电压。
对于成本敏感和避免设计复杂性的应用来说，稳压电荷泵比SEPIC稳压器更为适用。
稳压电荷泵解决方案不需要电感，因此比基于SEPIC的解决方案更为简单。
因此，与SEPIC 稳压器相比，稳压电荷泵转换器解决方案在设计上更简单，外形尺寸更小，成本更低。
另一方面，SEPIC稳压器能够在所有负载电压和电流状态下提供较高的效率，因此对于具有这种需求的场合是更合适的选择。
此外，作为基于电感的DC/DC拓扑结构，SEPIC稳压器能够比稳压电荷泵转换器输出更大的电流。
结论稳压电荷泵式和电感式DC/DC转换器（包括降压、升压以及SEPIC稳压器）之间的比较可总结如下：?稳压电荷泵式解决方案通常设计更简单、尺寸较小、成本更低。
?在许多情况下，SEPIC稳压转换器效率较高，并且可以输出较大电流。
因此设计工程师应当根据系统要求和设计要求进行折衷，选择最适合的电源转换器拓扑结构。
