电源管理芯片LDO和DC-DC的区别
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。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
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。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~`
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。
详细的DCDC和LDO的区别 整理 免费下载

DC/DC和LDO的简介极其对比区别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。
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。
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。
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)
电源管理芯片LDO和DCDC的区别

电源管理芯片L D O和D C D C的区别The document was prepared on January 2, 2021DC/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、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.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.: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,放完电后的电压为,变化范围很大.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,的低压差线性稳压器,只要输入电压,就能使输出电压稳定在.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 Current2-1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—输出电流为时,LDO的输出电压△V—负载电流分别为和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 Voltage2-2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PSSRLDO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3-1a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范围内变化.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3-1b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2-3c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3-1d 所示.图3-1 低压差线性稳压器LDO典型应用。
ldo和dcdc的优点和缺点

ldo 和dcdc 的优点和缺点
一、LDO 介绍
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。
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DC-DC 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DC-DC。
LDO 优缺点:
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;。
LDO和DC-DC原理讲解

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。
LDO与dcdc的特性对比

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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
电源管理芯片LDO和DC-DC的区别
————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:
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。
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范围内变化。
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。