《電子技術(shù)應(yīng)用》
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LDO與DC-DC器件的區(qū)別

2016-12-01
關(guān)鍵詞: LDO DC-DC

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(shuō)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(shuō)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(shuō)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(lái),,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(lái)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(lái)說(shuō),,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(shuō),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(lái)說(shuō)比LDO復(fù)雜,而且占面積也相應(yīng)的會(huì)大很多.
目前想到就這些

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