LDODCDC基础知识
ldo 和dcdc的区别

LDO的选择
当所设计的电路对分路电源有以下要求:
1. 高的噪音和纹波抑制;
2. 占用PCB板面积小,如手机等手持电子产品;
3. 电路电源不允许使用电感器,如手机;
4. 电源需要具有瞬时校准和输出状态自检功能;
5. 要求稳压器低压降,自身功耗低;
6. 要求线路成本低和方案简单;
此时,选用LDO是最恰当的选择,同时满足产品设计的各种要求。
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总的来说,升压是一定要选DCDC的,降压,是选择DCDC还是LDO,要在成本,效率,噪声和性能上比较。
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LDO体积小,干扰较小,当输入与输出电压差较大的化,转换效率低。
如果输入电压和输出电压很接近,最好是选用LDO稳压器,可达到很高的效率。所以,在把锂离子电池电压转换为3V输出电压的应用中大多选用LDO稳压器。虽说电池的能量最後有百分之十是没有使用,LDO稳压器仍然能够保证电池的工作时间较长,同时噪音较低。如果输入电压和输出电压不是很接近,就要考虑用开关型的DCDC了,应为从上面的原理可以知道,LDO的输入电流基本上是等于输出电流的,如果压降太大,耗在L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。它需要的外接元件也很少,通常只需要一两个旁路电容。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,电压降只有100mV。LDO线性稳压器的性能之所以能够达到这个水平,主要原因在于其中的调整管是用P沟道MOSFET,而普通的线性稳压器是使用PNP晶体管。P沟道MOSFET是电压驱动的,不需要电流,所以大大降低了器件本身消耗的电流;另一方面,采用PNP晶体管的电路中,为了防止PNP晶体管进入饱和状态而降低输出能力, 输入和输出之间的电压降不可以太低;而P沟道MOSFET上的电压降大致等于输出电流与导通电阻的乘积。由於MOSFET的导通电阻很小,因而它上面的电压降非常低。
ldo_dcdc电路工作原理_概述及解释说明

ldo dcdc电路工作原理概述及解释说明1. 引言1.1 概述本篇长文将详细介绍LDO(低压差线性稳压器)和DC-DC(直流-直流)电路的工作原理,并对它们之间的差异进行比较。
LDO和DC-DC是常用于电子设备中的稳压电路,它们在电源管理中起着重要的作用。
1.2 文章结构本文共分为五个部分。
引言部分是文章的开端,旨在给读者一个整体概览。
第二部分将详细介绍LDO电路工作原理,包括概述、原理解释以及调节特性。
第三部分将深入探讨DC-DC电路工作原理,包括概述、原理解释和调节特性。
第四部分将比较LDO与DC-DC电路工作原理的差异,主要从稳压性能、效率和应用场景三个方面进行对比。
最后一部分是结论,总结LDO与DC-DC工作原理及其适用场景,提供选择建议和指导意见。
1.3 目的本文旨在帮助读者了解LDO和DC-DC电路的工作原理及其差异,并为他们在实际应用中做出正确选择提供参考。
通过对LDO和DC-DC电路的深入解析,读者将能够更好地理解它们的特性和适用场景,从而为电子设备的设计和优化提供指导。
2. LDO电路工作原理:2.1 LDO概述:LDO(Low Drop-Out)即低压差稳压器,是一种常用的电源管理集成电路。
它的主要功能是将输入电压稳定地转换为具有较小波动的稳定输出电压。
LDO电路通常由一个差分放大器和一个功率晶体管组成,可以通过调整控制回路来提供所需的输出电压。
2.2 LDO原理解释:LDO电路的基本原理是利用负反馈控制,通过保持输出电压与参考电压之间的差异在一个很小范围内来实现稳定化输出。
当输入电压发生变化时,负反馈环路会自动调整功率晶体管的导通程度,以便维持输出电压不受影响。
LDO中使用了差分放大器来比较输出电压与参考电压,并产生误差信号。
该误差信号经过放大并通过控制回路传递给功率晶体管,从而控制其导通程度。
当输出电压低于设定值时,机内放大器将增加功率晶体管导通度以增加输出;当输出高于设定值时,则减小其导通程度以降低输出。
LDODCDC基础知识 PPT课件

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10 风筝 风筝越飞越高,似乎飞到了云彩上。
我们快活地喊叫着,在田野里 拼命地奔跑。
10 风筝 从早晨玩到下午,我们还是歇
不下来,牵着风筝在田野里奔跑。
忽然吹来一阵风,线嘣地断了。 风筝在空中抖动了一下,便极快地
10 风筝 飞走了。我们大惊失色,千呼万唤,
我们都哭了,在田野里四处寻 找,找了半个下午,还是没有踪影。
10 风筝 我们垂头丧气地坐在田埂上,一抬
头,看见远远的水面上半沉半浮着 一个巨大的木轮,不停地转着,将 水扬起来,半圈儿水在闪着白光。 那里是我们村的水磨坊。
LDO、DC-DC相关知识

LDD、DC-DC相关知识介绍LDO与DC-DC的定义:线性稳压电源,是指调整管工作在线性状态下的稳压电源。
而在DC-DC中则不一样,开关管是工作在开、关两种状态下的:开——电阻很小;关——电阻很大。
DC-DC具有效率高,重量轻,可升、降压,输出功率大等优点。
但是由于电路工作在开关状态,所以噪声比较大。
通过下图,我们来简单的说说降压型开关电源的工作原理。
如图所示,电路由开关K(实际电路中为三极管或者场效应管),续流二极管D,储能电感L,滤波电容C等构成。
当开关闭合时,电源通过开关K、电感L给负载供电,并将部分电能储存在电感L以及电容C中。
由于电感L的自感,在开关接通后,电流增大得比较缓慢,即输出不能立刻达到电源电压值。
一定时间后,开关断开,由于电感L的自感作用(可以比较形象的认为电感中的电流有惯性作用),将保持电路中的电流不变,即从左往右继续流。
这电流流过负载,从地线返回,流到续流二极管D的正极,经过二极管D,返回电感L的左端,从而形成了一个回路。
通过控制开关闭合跟断开的时间(即PWM——脉冲宽度调制),就可以控制输出电压。
如果通过检测输出电压来控制开、关的时间,以保持输出电压不变,这就实现了稳压的目的。
在开关闭合期间,电感存储能量;在开关断开期间,电感释放能量,所以电感L叫做储能电感。
二极管D在开关断开期间,负责给电感L提供电流通路,所以二极管D叫做续流二极管。
在实际的开关电源中,开关K由三极管或场效应管代替。
当开关断开时,电流很小;当开关闭合时,电压很小,所以发热功率U×I就会很小。
这就是开关电源效率高的原因。
一、DC-DC定义及基本分类定义:对于输入的直流电压,先变换成开关脉冲,再从开关脉冲中提取出直流分量,以得到所需要的直流电压输出。
分类:降压型(Buck)、升压型(Boost)、升压降压型(Buck-Boost)等降压型(Buck) 和升压型(Boost)原理如下如下图即为Buck型DC-DC电路的基本结构:图中红色箭头为Mos管Q1导通时,电流的流动方向。
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)
DCDC电源基础必学知识点

DCDC电源基础必学知识点1. DCDC电源的原理:DCDC电源是一种将一个直流电源转换为另一个直流电源的电子电源。
它通过电子元件(如电感、电容和开关管等)控制电源输入电压的幅值和波形,从而实现电源输出电压的稳压、降压或升压。
2. DCDC电源的分类:根据输入输出电压的关系,DCDC电源可以分为升压电源、降压电源和升降压电源三类;根据转换方式,可以分为线性式DCDC电源和开关式DCDC电源两类。
3. DCDC电源的主要应用领域:DCDC电源广泛应用于电子产品、通信设备、工业自动化、汽车电子、航空航天等领域,用于提供稳定的直流电压给各种电子设备。
4. DCDC电源的工作原理:无论是线性式还是开关式DCDC电源,其基本工作原理都是通过控制开关元件(如开关管)的开关状态和频率,改变电源输入电压的幅值和波形,从而实现稳压和升降压。
5. DCDC电源的关键参数:DCDC电源的关键参数包括输入电压范围、输出电压范围、输出电流、效率、稳定性、噪声等。
6. DCDC电源的设计考虑因素:DCDC电源设计需要考虑输入电压波动、输出电流波动、电磁干扰、热管理、尺寸和成本等因素,并通过合理的电路设计和元器件选择来满足设备对电源的稳定性和可靠性要求。
7. DCDC电源的保护机制:为了保护DCDC电源和负载设备,常见的保护机制包括过压保护、过流保护、过热保护、短路保护等。
8. DCDC电源的故障排除方法:遇到DCDC电源故障时,可以通过检查输入和输出端电压、检查元器件接触和损坏、检查电路连接和布局等方法来排除故障。
9. DCDC电源的发展趋势:随着科技的不断进步和需求的不断变化,DCDC电源正朝着小型化、高效率、高可靠性、多功能等方向发展。
未来可能出现新的DCDC电源技术和应用。
10. DCDC电源的设计和应用需要结合具体的需求,包括输入输出电压范围、功率需求、环境条件等,以确保设计的电源满足设备的要求。
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 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。
但是在一些情况下,这样的条件显然是太苛刻了,如5v 转3.3v,输入与输出的压差只有1.7v,显然是不满足条件的。
针对这种情况,才有了LDO 类的电源转换芯片。
LDO 是一种线性稳压器。
线性稳压器使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,产生经过调节的输出电压。
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与输出电压差额的最小值。
正输出电压的LDO(低压降)稳压器通常使用功率晶体管(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非常低的压降电压,通常为200mV 左右;与之相比,使用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 使用NPN 作为它的传递设备,其运行模式与正输出LDO 的PNP 设备类似。
更新的发展使用MOS 功率晶体管,它能够提供最低的压降电压。
使用功率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。
如果负载较小,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。
它需要的外接元件也很少,通常只需要一两个旁路电容。
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)。
射频工程师应该要懂得的LDO和DCDC电源的知识
射频工程师应该要懂得的LDO和DC/DC电源的知识LDO:LOW DROPOUT VOLTAGE LDO (是low dropout voltage regulator 的缩写,整流器)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,输入电压范围较宽。
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,电感线圈,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。
DC-DC,(简述原理)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组件。
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。
对比: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。
LDO基础知识
L D O是什么?L D O与D C D C的区别与选择L DO是l ow d rop out r egu lat or,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。
但是在一些情况下,这样的条件显然是太苛刻了,如5v转 3.3v,输入与输出的压差只有 1.7v,显然是不满足条件的。
针对这种情况,才有了LD O类的电源转换芯片。
L DO 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,从应用的输入电压中减去超额的电压,产生经过调节的输出电压。
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与输出电压差额的最小值。
正输出电压的LDO(低压降)稳压器通常使用功率晶体管(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非常低的压降电压,通常为200mV 左右;与之相比,使用N PN 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LD O 使用NP N 作为它的传递设备,其运行模式与正输出LDO 的PN P设备类似。
更新的发展使用C MO S 功率晶体管,它能够提供最低的压降电压。
使用C 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。
如果负载较小,这种方式产生的压降只有几十毫伏。
D CDC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DC DC转换器,包括LD O。
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D CDC。
L DO是低压降的意思,这有一段说明:低压降(LD O)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。
它需要的外接元件也很少,通常只需要一两个旁路电容。
新的LD O线性稳压器可达到以下指标:输出噪声30μV,PSR R为60dB,静态电流6μA,电压降只有100mV。
DCDC和LDO简介
4.PWM控制
V o u t+ V in gnd to n Ts D =to n /T s V o u t=D* V i n V o u tL1 C out
5.续流二极管的选择
该二极管必须具有与输出电压相等或更大的反向额定电压。其平均额定电流 必须比所期望的最大负载电流大得多。其正向电压降必须很低,以避免二极 管导通时有过大的损耗。此外,因为MOSFET工作于高频开关模式,所以需 要二极管具有从导通状态到非导通状态时,很快恢复。反应速度越快, DC/DC的效率越高。 肖特基二极管(而非传统的超快速二极管)具有更低的正向电压降和极佳的反 向恢复特性。
2.分类
降压BUCK 升压BOOST 升降压BUCK/BOOST
Step Down “Buck” Vin Converter Vout Vout 1 V D inD V out in V V V
out in
Q1 Vin+
L1 Vout+
Cin
D1
Cout
Vin-
Vout-
Step UP “Boost” Converter V Vout in 1 D Vout Vin Step Up / Step Down “Buck - Boost” Converter Vin Vout 1 D V D Vout in Vout V 1 D in Vin Vout Vin
三、DCDC和LDO的区别
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,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.
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LDO的参数
• 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之一,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。
LDO的参数
• 11、输入输出电容
LDO需要增加外部输入和输出电容器,除滤波作用外,输出电容 器的等效串联电阻(ESR)会影响LDO的稳定性。具有较低ESR(10 mΩ 量级 ) 的陶瓷电容通常是输入输出电容的首选,因为它们价格低而且 故障模式是断路,相比之下钽电容比较昂贵且其故障模式是短路。一 般建议使用X5R或X7R的1uF电容。
LDO的原理
线性稳压器的作用相当于一个可控制 的可变电阻,通过改变与负载之间的电 阻比例来调整输出电压,使输出电压保 持稳定 R1相当于调整管的导通电阻Rdson, 对MOSFET来说可以由栅源驱动电压来控 制,对三极管来说是控制基极电流 实际的线性稳压器还应当具有许多其 它的功,比如负载短路保护、过压保护、 过热保护、反接保护等,而且串联调整 管现在大部分都采用MOSFET,从而使 Dropout电压更低。
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。
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• 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。
LDO的参数
• 3.输入输出电压差(Dropout Voltage)
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)
输入输出电压差是低压差线性稳压器最重要的参数。该电压差就 是在负载电流一定的条件下,输入电压和输出电压的差值,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,RICHTEK的RT9193的Dropout电压为:220mV @ 300mA
4.接地电流(Ground Pin Current)
L1 Vin+ Q1 Cin Cout D1 Vout+
Байду номын сангаас
Vin-
Vout-
DC-DC的原理
• 3、BUCK/BOOST
BUCK/BOOST型DC-DC既可用于 降压,也可用于升压,其原理如右图 所示,该类型电压输出 Vout=Vin*D/(1-D)
Q1 Vin+ D1 Cin Q2 Cout L1 D1 Vout+
Q1 Vin+ L1 Vout+
Cin
D1
Cout
Vin-
Vout-
DC-DC的原理
同步整流技术
同步整流是采用动态电阻极低 的专用功率MOSFET,来取代整 流二极管以降低整流损耗的一项 新技术。它能大大提高DC/DC 变换器的效率。功率MOSFET属 于电压控制型器件,它在导通时 的伏安特性呈线性关系,其导通 电阻极小。用功率MOSFET做整 流器时,要求栅极电压必须与被 整流电压的相位保持同步才能完 成整流功能,故称之为同步整流。
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;
DC-DC的原理
• 1、BUCK
BUCK型DC-DC主要用于降压,其 原理如右图,当开关管Q1打开时,Vin 通过L1给负载供电,L1中储藏电能, 当Q1闭合时,在L1内上会感应出反向 的电动势,极性是左负右正,此时电感 通过二极管D1给负载供电。输出的电 压跟占空比D有关: Vout=Vin*D 该电路中由于频繁开关作用,所以 要求二极管D1具有极高的回复速度, 考虑到效率,该二极管还要具有低的正 向导通电压,一般选用肖特基二极管。
LDO的选择要素
基带部分LDO的选择主要考虑的参数是:输入 输出电压范围、最大输出电流、 Dropout电压、 封装及功耗、转换效率等。 射频部分的LDO还需要考虑输出噪声及电源波 纹抑止比 (PSRR) ,尽量选用输出噪声低, PSRR值高的产品。
DC-DC的原理
• DC-DC的原理
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D(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产品有三种类型,分别为BUCK、BOOST和 BUCK/BOOST型。
LDO的参数
• 6.线性调整率(Line Regulation)
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。
LDO/DCDC基础知识
LDO的原理
• LDO是low dropout regulator,意为低压差 线性稳压器。LDO的基本电路如右图所示, 该电路由串联调整管VT、取样电阻R1和R2、 比较放大器A、基准电压源Uref组成。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。
LDO的参数
• 7、PSRR
纹波是出现在输出端子间的一种与输入频率和开关频率同步的成分 PSRR,是 Power Supply Ripple Rejection Ratio 的缩写,中文含 意为“电源纹波抑制比”,定义为LDO 输入电压变化量 ( 以伏为单位) 与输出变化量(以伏为单位)的比值, 基本计算公式为: PSRR = 20log[Ripple(out) / Ripple (in)] PSRR 的单位为分贝(dB),采用对数比值。 PSRR 是反应 LDO输出对输入纹波抑制能力的一个交流参数,该 值越小越好。
接地电流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。该电流也称为静态电流(Quiescent Current),常用Ignd 或Iq表示,该值一般为uA级别。通常较理想的低压差稳压器的接地电 流很小。
LDO的参数
• 5.负载调整率(Load Regulation)
负载调整率可以通过右图和右式来定义: △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—Vo和Vt的差值电压 该指标反映的是负载电流的变化对输出电压 的影响,该值越小,说明LDO抑制负载干扰 的能力越强,LDO的性能越好。
LDO的参数
• 8、NOISE
噪声是出现在输出端子间的纹波以外的一种高频成分,其频率分布 比较广,LDO的输出噪声很大一部分来自其基准电压,为了降低LDO 的输出噪声,基准电压上一般接一个BYPASS电容,增大该电容,可 以减小LDO的输出噪声,但会使LDO输出电压的上升速度变慢,使用 是请注意。 噪声一般为在10Hz至100kHz频率范围内一定输入电压下其输出噪 声电压的均方值,单位是μVRMS。
M1 Vin+ L1 Vout+
Cin M2 Vin-
Cout
Vout-
DC-DC的原理
• 2、BOOST
BOOST型DC-DC主要用于升压 电路,其原理如右图,当开关管Q1 闭合时,二极管D1截止,电流流经 电感L1和开关管Q1,此时电容Cout 给负载供电,当开关管Q1断开时, L1上产生反向的电动势,极性是左 负右正,此时Vin和L1上的电动势叠 加通过二极管给负载供电,同时给 Cout充电。输出的电压同样跟占空 比D有关: Vout=Vin/(1-D)