当前位置：文档之家 › 电源管理芯片LDO和DC_DC的区别

电源管理芯片LDO和DC_DC的区别

  • 格式：docx
  • 大小：76.19 KB
  • 文档页数：6

DC/DC和LDO的区别
LDO ：LOW DROPOUT VOLTAGE
低压差线性稳压器，故名思意，为线性的稳压器，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。
优点：稳定性好，负载响应快。输出纹波小
缺点：效率低，输入输出的电压差不能太大。负载不能太大，目前最大的LDO
为5A（但要保证5A的输出还有很多的限制条件）

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，BOOST。等。。
优点：效率高，输入电压围较宽。
缺点：负载响应比LDO差，输出纹波比LDO大。

DC / DC 和 LDO的区别是什么？
DC/DC 转换器一般由控制芯片，电杆线圈，二极管，三极管，电容构成。DC/DC
转换器为转变输入电压后有效输出固定电压的电压转换器。DC/DC转换器分为
三类：升压型DC/DC转换器、降压型DC/DC转换器以及升降压型DC/DC转换
器。根据需求可采用三类控制。PWM控制型效率高并具有良好的输出电压纹波
和噪声。PFM控制型即使长时间使用，尤其小负载时具有耗电小的优点。
PWM/PFM转换型小负载时实行PFM控制，且在重负载时自动转换到PWM控
制。目前DC-DC转换器广泛应用于手机、MP3、数码相机、便携式媒体播放器
等产品中。

LDO是low dropout voltage regulator的缩写,整流器.

DC-DC，其实部是先把DC直流电源转变为交流电电源AC。通常是一种自激震
荡电路，所以外面需要电感等分立元件。
然后在输出端再通过积分滤波，又回到DC电源。由于产生AC电源，所以可以
很轻松的进行升压跟降压。两次转换，必然会产生损耗，这就是大家都在努力研
究的如何提高DC-DC效率的问题。

1.DCtoDC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部调整管采用了P 沟道场效应管，
而不是通常线性稳压器中的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 LDO
便携电子设备不管是由交流市电经过整流(或交流适配器)后供电，还是由蓄
电池组供电，工作过程中，电源电压都将在很大围变化。比如单体锂离子电池充
足电时的电压为4.2V，放完电后的电压为2.3V，变化围很大。各种整流器的输
出电压不仅受市电电压变化的影响，还受负载变化的影响。为了保证供电电压稳
定不变，几乎所有的电子设备都采用稳压器供电。小型精密电子设备还要求电源
非常干净（无纹波、无噪声），以免影响电子设备正常工作。为了满足精密电子
设备的要求，应在电源的输入端加入线性稳压器，以保证电源电压恒定和实现有
源噪声滤波[1]。

一．LDO的基本原理
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、
取样电阻R1和R2、比较放大器A组成。

图1-1 低压差线性稳压器基本电路
取样电压加在比较器A的同相输入端，与加在反相输入端的基准电压
Uref相比较，两者的差值经放大器A放大后，控制串联调整管的压降，从而稳
定输出电压。当输出电压Uout降低时，基准电压与取样电压的差值增加，比较
放大器输出的驱动电流增加，串联调整管压降减小，从而使输出电压升高。相反，
若输出电压 Uout超过所需要的设定值，比较放大器输出的前驱动电流减小，从
而使输出电压降低。供电过程中，输出电压校正连续进行，调整时间只受比较放
大器和输出晶体管回路反应速度的限制。

应当说明，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，而且串联调整管也可以采用
MOSFET。

二．低压差线性稳压器的主要参数
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。

2．最大输出电流(Maximum Output Current)
用电设备的功率不同，要求稳压器输出的最大电流也不相同。通常，
输出电流越大的稳压器成本越高。为了降低成本，在多只稳压器组成的供电系统
中，应根据各部分所需的电流值选择适当的稳压器。

3．输入输出电压差(Dropout Voltage)
输入输出电压差是低压差线性稳压器最重要的参数。在保证输出电压
稳定的条件下，该电压压差越低，线性稳压器的性能就越好。比如，5.0V的低
压差线性稳压器，只要输入5.5V电压，就能使输出电压稳定在5.0V。

4．接地电流(Ground Pin Current)
接地电路IGND是指串联调整管输出电流为零时，输入电源提供的稳
压器工作电流。该电流有时也称为静态电流，但是采用PNP晶体管作串联调整
管元件时，这种习惯叫法是不正确的。通常较理想的低压差稳压器的接地电流很
小。

5．负载调整率(Load Regulation)
负载调整率可以通过图2-1和式2-1来定义，LDO的负载调整率越小，说明
LDO抑制负载干扰的能力越强。

图2-1 Output Voltage&Output Current
(2-1)
式中
△Vload—负载调整率
Imax—LDO最大输出电流
Vt—输出电流为Imax时，LDO的输出电压
Vo—输出电流为0.1mA时，LDO的输出电压
△V—负载电流分别为0.1mA和Imax时的输出电压之差
6．线性调整率(Line Regulation)
线性调整率可以通过图2-2和式2-2来定义，LDO的线性调整率越小，输入
电压变化对输出电压影响越小，LDO的性能越好。

图2-2 Output Voltage&Input Voltage
(2-2)
式中
△Vline—LDO线性调整率
Vo—LDO名义输出电压
Vmax—LDO最大输入电压
△V—LDO输入Vo到Vmax'输出电压最大值和最小值之差
7．电源抑制比(PSSR)
LDO的输入源往往许多干扰信号存在。PSRR反映了LDO对于这些干扰信
号的抑制能力。
三．LDO的典型应用
低压差线性稳压器的典型应用如图3-1所示。图3-1(a)所示电路是一种
最常见的AC/DC电源，交流电源电压经变压器后，变换成所需要的电压，该电
压经整流后变为直流电压。在该电路中，低压差线性稳压器的作用是：在交流电
源电压或负载变化时稳定输出电压，抑制纹波电压，消除电源产生的交流噪声。

各种蓄电池的工作电压都在一定围变化。为了保证蓄电池组输出恒定
电压，通常都应当在电池组输出端接入低压差线性稳压器，如图3-1(b)所示。低
压差线性稳压器的功率较低，因此可以延长蓄电池的使用寿命。同时，由于低压
差线性稳压器的输出电压与输入电压接近，因此在蓄电池接近放电完毕时，仍可
保证输出电压稳定。

众所周知，开关性稳压电源的效率很高，但输出纹波电压较高，噪声较
大，电压调整率等性能也较差，特别是对模拟电路供电时，将产生较大的影响。
在开关性稳压器输出端接入低压差线性稳压器，如图2-3(c)所示，就可以实现有
源滤波，而且也可大大提高输出电压的稳压精度，同时电源系统的效率也不会明
显降低。

在某些应用中，比如无线电通信设备通常只有一足电池供电，但各部
分电路常常采用互相隔离的不同电压，因此必须由多只稳压器供电。为了节省共
电池的电量，通常设备不工作时，都希望低压差线性稳压器工作于睡眠状态。为
此，要求线性稳压器具有使能控制端。有单组蓄电池供电的多路输出且具有通断
控制功能的供电系统如图3-1(d)所示。
图3-1 低压差线性稳压器(LDO)典型应用

合集下载

LDO和dctodc

LDO和dctodc

DC TO DC 和LDO的区别是什么？DC-DC，其实内部是先把DC直流电源转变为交流电电源AC。

通常是一种自激震荡电路，所以外面需要电感等分立元件。

然后在输出端再通过积分滤波，又回到DC电源。

由于产生AC电源，所以可以很轻松的进行升压跟降压。

两次转换，必然会产生损耗，这就是大家都在努力研究的如何提高DC-DC效率的问题。

1.DCtoDC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 LDO便携电子设备不管是由交流市电经过整流(或交流适配器)后供电，还是由蓄电池组供电，工作过程中，电源电压都将在很大范围内变化。

比如单体锂离子电池充足电时的电压为4.2V，放完电后的电压为2.3V，变化范围很大。

LDO原理及指标介绍

LDO原理及指标介绍

LDO原理及指标介绍直流电分为两大类：线性电源和开关电源。

在实际应用中，总会需要同时用到多个直流电压，这时需要用到电源芯片实现电压的转换。

DC-DC和LDO都可以实现电压的转换，但是二者实现电压转换的方式则有本质不同。

原理差别很大，特性也不一样：LDO简单，功率小，效率低，噪声非常低。

DCDC复杂，功率大，效率高，噪声也很高。

其次，LDO有非常好的噪声隔离作用，具体指标是PSRR，它表示输出噪声对输入噪声的比值。

在一些对噪声敏感的电路中，如ADC，DAC，Camera sensor模拟电压等，必须选择LDO，而且是高PSRR的LDO，而不是DCDC。

一、LDO介绍1.LDO基本原理(输出↑，PMOS压降↓，输出↓，PMOS压降↑。

近似VIN=VMOS+VOUT)LDO是Low Dropout Regulator的缩写，意思是低压差线性稳压器。

低压差是指输入电压-输出电压的值比较低。

传统的线性稳压器压差高达2V，而LDO的压差只有几百mV。

线性是指PMOS基本处于线性工作状态（传统的线性稳压器是PNP原理，也工作在线性放大状态）。

稳压器是指在正常的VIN范围内，输出VOUT都稳定在一个固定值，这个固定值就是我们想要的电压值。

比如VIN是电池电压3~4.4V，VOUT始终保持2.7V输出。

下图是一个简单的LDO原理框图：LDO是一个负反馈系统，当VOUT增大，R2上电压增大，放大器输出电压增大，PMOS的VGS 电压减小，这样PMOS输出电流减小，电压也减小。

所有的LDO都是同样的负反馈原理。

2.LDO关键参数的理解2.1压差（Drop-out Voltage）（PMOS有内阻，压差↑，电流↑，散热↑，效率↓）压差是指保证VOUT输出电压、电流情况下，VIN与VOUT的最小电压差。

这个压差可以理解为LDO输出电流在PMOS上的压降。

PMOS有导通电阻，假设VIN=3.4V，VOUT=3.2V，输出电流300mA，则可以推算出PMOS的内阻是LDO工作必须满足压差要求，但压差不是一个固定值，它与IOUT大小有关。

LDO低压差线性稳压器-知识总结

LDO低压差线性稳压器-知识总结

LDO一.LDO的基本介绍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。

但是在一些状况下, 这样的条件明显是太苛刻了, 如5v转3.3v,输入及输出的压差只有1.7v, 明显是不满意条件的。

针对这种状况, 才有了LDO类的电源转换芯片。

LDO是一种线性稳压器。

线性稳压器运用在其线性区域内运行的晶体管或FET, 从应用的输入电压中减去超额的电压, 产生经过调整的输出电压。

所谓压降电压, 是指稳压器将输出电压维持在其额定值上下100mV之内所需的输入电压及输出电压差额的最小值。

正输出电压的LDO（低压降）稳压器通常运用功率晶体管（也称为传递设备）作为PNP。

这种晶体管允许饱和, 所以稳压器可以有一个特别低的压降电压, 通常为200mV左右；及之相比, 运用NPN 复合电源晶体管的传统线性稳压器的压降为2V左右。

负输出LDO 运用NPN作为它的传递设备, 其运行模式及正输出LDO的 PNP设备类似。

更新的发展运用 MOS 功率晶体管, 它能够供应最低的压降电压。

运用功率MOS, 通过稳压器的唯一电压压降是电源设备负载电流的 ON 电阻造成的。

假如负载较小, 这种方式产生的压降只有几十毫伏。

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DCDC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DCDC。

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。

它须要的外接元件也很少, 通常只须要一两个旁路电容。

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（TI的TPS78001达到Iq=0.5uA）, 电压降只有100mV(TI量产了号称0.1mV的LDO)。

LDODCDC基础知识

LDODCDC基础知识


LDO的参数
• 6．线性调整率(Line Regulation) ．线性调整率
线性调整率可以通过右图和右式来定义， △Vline—LDO线性调整率 Vo—LDO名义输入电压 Vmax—LDO最大输入电压 △V—LDO输入电压分别为Vo和Vmax时， 输出电压的差值 该指标反映的是输入电压变化对输出电压的 影响，该值越小，输入电压变化对输出电压 影响越小，LDO的性能越好。
Vin-
Vout-
LDO和DCDC的区别 • 1、两者的效率不同,DCDC的效率一般要高于 LDO,这是其工作原理决定的； • 2、DCDC有Boost、Buck、Boost/Buck，而LDO 只有降压型； • 3 、DCDC存在开关噪声和EMI问题，而LDO一般 不会存在该问题； • 4、LDO设计简单，只需一个输入和一个输出电容， 外围元器件少，所占PCB的面积较小，而DCDC 一般需要电感、二极管等，设计较复杂，所占 PCB的面积较大；
LDO和DCDC的区别 • 5、DCDC可以输出较大的电流，而LDO输出电流 较小； • 6、DCDC比LDO要贵。
LDO和DCDC的区别
总的来说，升压一定要用DCDC， 降压，是选择DCDC还是LDO，要在 成本，效率，噪声和性能上进行比较。
谢谢！
LDO的参数
• 9、转换效率 、
忽略静态电流（Iq），LDO的效率可用下式计算得出：
LDO的参数
• 10、功耗 、
LDO的功耗可以用下式计算： Pldo=（Vin-Vout）*Iout+Vin*Iq 由静态电流引起的功耗很小，一般可以忽略不计。 LDO的功耗不能超过该LDO封装的最大功耗。 某器件封装的最大功耗可以由下式计算得出： PD(MAX) = ( TJ(MAX) − TA ) /θJA TJ(MAX)：该封装的最大连续结温 TA：环境温度 θJA：结点到环境的热阻,单位是°C/W 下面是两个常用封装的最大功耗： PD(MAX) = (125°C−25°C) / (333 °C/W)= 300mW (SC-70-5) PD(MAX) = (125°C−25°C) / (250 °C/W )= 400mW (SOT-23-5)