圖文詳解DC-DC、LDO的結構、工作原理-KIA MOS管

DC-DC原理框圖

DC-DC LDO

線性電源、開關電源哪個更好？

線性電源：優點：外圍器件少，PCB面積小，無開關噪聲，紋波小；缺點：降壓輸出，效率低，功耗大。

開關電源：優點：可升壓、降壓，效率高；缺點：電路設計復雜，外圍器件多，輸出紋波大，費用高。

LDO

LDO即low?dropout?regulator，低壓差線性穩壓器，各種整流器的輸出電壓不僅受市電電壓變化的影響，還受負載變化的影響。為了保證供電電壓穩定不變，幾乎所有的電子設備都采用穩壓器供電。

分類及原理

根據采用晶體管類型的不同，LDO可分為雙極型和CMOS型。其中，雙極型又有PNP和NPN兩種，CMOS型又有P-MOSFET和N-MOSFET兩種。雙極型英文又可以簡稱為BJT。

1.CMOS型LDO的原理電路圖如下。能支持非常低的壓降、低靜態電流、改善的噪聲性能和低電源抑制，但P-MOS的成本更高一些。

2.雙極型LDO的原理電路圖如下。具有高輸入電壓的優點，且擁有更好的瞬態響應，但需要更高的壓降電壓。

LDO內部結構圖-N通道MOS穩壓器：

DC-DC LDO

工作原理：

1.電路開始啟動，恒流源給整個電路提供偏執，基準源電壓快速建立

2.輸出隨著輸入不斷上升，輸出達到規定值，輸出反饋電壓和基準電壓經過比較器產生負反饋信號，作用于MOS管，保證了輸出電壓的穩定

3.這個閉環回路將使輸出電壓保持不變，實現了低壓差的穩壓，Vout = Vref * ( R1 + R2 ) / R2，Vref - 基準電壓。

實際LDO的結構比圖中要復雜，包括啟動電路、恒流源偏置單元、使能電路、調整元件、基準源、誤差放大器、反饋電阻網絡，保護電路等。

LDO和DC-DC的對比

1、DC-DC包括boost（升壓）、buck（降壓）、Boost/buck（升/降壓）和反相結構，具有高效率、高輸出電流、低靜態電流等特點，隨著集成度的提高，許多新型DC-DC轉換器的外圍電路僅需電感和濾波電容，優點是效率高，輸入電壓范圍較寬，但是輸入輸出的壓差相對LDO要求較大，負載響應比LDO差，輸出紋波比LDO大。

2、LDO：低壓差線性穩壓器的突出優點是具有最低的成本，最低的噪聲和最低的靜態電流。它的外圍器件也很少，通常只有一兩個旁路電容。新型LDO可達到以下指標：30μV輸出噪聲、60dBPSRR、6μA靜態電流及100mV的壓差，LDO 一般應用于壓差低的電源轉換，功耗低，紋波小，效率低（低壓差電源轉換時，效率大大提高）

聯系方式：鄒先生

聯系電話：0755-83888366-8022

手機：18123972950

QQ：2880195519

聯系地址：深圳市福田區金田路3037號金中環國際商務大廈2109

請搜微信公眾號:“KIA半導體”或掃一掃下圖“關注”官方微信公眾號

請“關注”官方微信公眾號:提供 MOS管技術幫助

免責聲明：本網站部分文章或圖片來源其它出處，如有侵權，請聯系刪除。