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DC/DC和LDO區別及選型

鉅大LARGE  |  點擊量:1239次  |  2020年02月27日  

LDO和dcdc的差異

LDO只能降壓


LDO是lowdropoutregulator,意為低壓差線性穩壓器,是相對于傳統的線性穩壓器來說的。如78xx系列的芯片都要求輸入電壓要比輸出電壓高出2v~3V以上,否則就不能正常工作。但是在一些情況下,這樣的條件顯然是太苛刻了,如5v轉3.3v,輸入與輸出的壓差只有1.7v,顯然是不滿足條件的。針對這種情況,才有了LDO類的電源轉換芯片。LDO的靜態電流一般可以做到很小,如HT7550、7530,可以做到幾個uA


DC-DC主要有buck(降壓),boost(升壓),buck-boost(升降壓)三種(還有一些是從這3種演化來的)


LDO在效率方面有個問題,就是它的效率大約等于輸出電壓比輸入電壓,所以當輸出電壓和輸入電壓相差較大時,效率低。


而DC-DC的效率就比較高了。重載時可以到96%,輕載80%以上。


一般來說,LDO的紋波比DC-DC小。


如果是需要3.3V的電壓,我用LDO實現和用DCDC轉換實現,有什么不同?


如上所述,用LDO的話,輸入電壓不能低于3.3V。而DC-DC要看你用什么結構了。


具體用LDO還是DC-DC,或者是兩者結合使用,都是要看具體應用的。


就像手機的電源管理芯片,它里面是3種都用的(LDO,DC-DC,Chargepump),分別向不同的功能模塊提供電壓。



DC/DC和LDO區別及選型

在電子產品中,我們經常看到DC/DC、LDO的身影,它們有什么區別,在電子產品設計中該如何去選擇及如何設計避免線路設計的缺陷?


DC/DC是將某一直流輸入電壓轉換成另一直流輸出電壓,常見的有升壓式(Boost)、降壓式(Buck)、升降壓式和反相結構。LDO是lowdropoutvoltageregulator的縮寫,就是低壓差線性穩壓器。它們都是將一種輸入電壓穩定到某一電壓,LDO只能作為降壓式輸出。在電源芯片選取時主要關注一下參數:


1、輸出電壓。DC/DC輸出電壓可通過反饋電阻調節,LDO有固定輸出和可調輸出兩種類型;


2、輸入輸出電壓差。輸入輸出電壓差是LDO重要參數,由LDO輸出電流與輸入電流相等,壓差越小,芯片內部功耗越小,效率越高。


3、最大輸出電流。LDO一般最大輸出電流有幾百mA,而DCDC最大輸出電流有幾A甚至更大。


4、輸入電壓。不同芯片對輸入有不同的要求。


5、紋波/噪聲。由DC/DC工作在開關狀態導致其紋波/噪聲要比LDO差,所以在設計時比較敏感的電路盡量選擇LDO供電。


6、效率。如果輸入輸出電壓接近,選擇LDO比DC/DC相對效率高,若壓差大,選擇DC/DC高,因LDO輸出電流與輸入電流基本相等,壓降太大,耗在LDO上能量太大,效率就不高。


7、成本、外圍電路。LDO相對DCDC成本要低,外圍電路要簡單。


以上參數在產品設計時都需要首先關注的,以避免打樣回來或后期出現產品不能正工作,不穩定、效率低等問題。在現實中有接觸到產品設計時沒有細看芯片規格書,選用的DC-DC作為一級穩壓后再經LDO穩壓給整個系統供電,DC-DC輸入電壓是由電池輸入,DC-DC規格要求最小輸入電壓3.2V,而電池耗電最小約3.2V,造成有些產品出現在低電狀態系統出現異常狀況。


在選擇DC-DC芯片時,要避免靠近敏感的弱信號,避免直接給這類電路直接供電。DC-DC工作的開關頻率在設計時也是要考慮,避免出現開關頻率直接或間接通過混頻對信號干擾,在不確定下,最好把同步信號SYNC接由可控的pWM來調整工作在不同的開關頻率下。


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