ldo和dcdc的區別,應用,ldo和dcdc的優缺點-KIA MOS管

ldo和dcdc詳解

LDO和DC-DC的主要區別在于它們的工作原理、應用場景、效率、輸出紋波、負載響應速度以及電路復雜性。

工作原理和拓撲結構：

LDO（低壓差線性穩壓器）主要依靠調整電路管的阻抗變化來保持輸出電壓穩定，通過負反饋系統調整PMOS管的G極電壓，從而控制輸出電流和電壓，實現穩壓。LDO的內部結構包括基準參考電壓源、誤差放大器、分壓取樣電阻（構成反饋網絡）以及調整元件。

DC-DC轉換器是一種在直流電路中將一個電壓值的電能轉換為另一個電壓值的電能轉換裝置，包括BUCK（降壓）、BOOST（升壓）、BUCK/BOOST（升降壓）等多種類型。DC-DC轉換器通過開關方式實現電壓轉換，具有多種拓撲結構。

LDO簡介

LDO是low dropout regulator的簡稱，即低壓差線性穩壓器，這是相對于傳統的線性穩壓器來說的，傳統的穩壓器，輸入比輸出要高出很多，否則無法工作，LDO可能輸入比輸出高1~2V即可。

LDO低壓差，主要是內部使用PMOS管，普通的線性穩壓器使用的是PNP三極管，PMOS是電壓驅動，無需電流，大大減少LDO本身消耗的電流；普通的穩壓器為了防止PNP三極管進入飽和狀態而降低輸出能力，所以輸入輸出壓降不能太低，而PMOS管的導通內阻很小，導通壓降等于導通內阻乘以輸出電流，所以導通壓降很低。

LDO典型電路

現在的LDO集成度高，一般只需要2個電容（一般是2個1uF）和一個LDO芯片即可，電路簡單。

DC-DC簡介

DC-DC是一種在直流電路中將一個電壓值的電能變為另一個電壓值的電能的裝置，嚴格意義上LDO也是一種DC-DC，在電源芯片選型中，LDO和DC-DC則是兩種完全不同的芯片。

DC-DC包括三種類型：BUCK（降壓）、BOOST（升壓）、BUCK/BOOST（升降壓）。

DC-DC典型電路

一個典型的DC-DC BUCK電路，包括輸入輸出電容，FREQ頻率設置，EN使能管腳，FB反饋電阻，SW上加續流二極管和電感，BST電容，COMP頻率補償等。

LDO、DCDC的特點

LDO特點

外圍電路簡單，價格便宜

相比DCDC轉換器的應用需要電感、電容、電阻、二極管等外圍器件，且布局也有講究，

LDO的應用設計簡單，除了輸入、輸出端加上濾波電容，或者輸出端增加并聯電阻做假負載外，不需要其他外圍器件；

LDO芯片價格一般相對便宜，且外圍電路簡單，成本低。

噪聲低、紋波小

其原理為線性調節不會產生開關噪聲，噪聲小、輸出電壓紋波小。

效率較低

LDO應用中要注意輸入電壓與輸出電壓差不能太大，否則效率會非常低，溫升也增加大。

LDO效率可通過η= Vout/Vin ×100%，

比如，輸入電壓Vin為12V，輸出電壓Vout為3.3V，計算得出效率η=27.5%，效率很低。

DCDC特點

效率高、輸入電壓范圍寬、大電流輸出

相比LDO穩壓器，DCDC的優點是輸入電壓范圍寬、功耗低、效率高(可達90&以上)、支持降壓、升壓（Boost）、反相等變換，且支持大電流的輸出，還支持輸入輸出端的隔離；

而缺點也比較明顯，紋波較大、開關噪聲大、電路設計較復雜、成本相對較高、輸入輸出存在較大延時等。

LDO和DC-DC區別

從上面的一些描述中，可以大致得出LDO和DC-DC的區別：

LDO外圍器件少，電路簡單，成本低；DC-DC外圍器件多，電路復雜，成本高；

LDO負載響應快，輸出紋波小；DC-DC負載響應比LDO慢，輸出紋波大；

LDO效率低，輸入輸出壓差不能太大；DC-DC效率高，輸入電壓范圍寬泛；

LDO只能降壓；DC-DC支持降壓和升壓；

LDO和DC-DC的靜態電流都小，根據具體的芯片來看；

LDO輸出電流有限，最高可能就幾A，且達到最高輸出和輸入輸出電壓都有關系；DC-DC輸出電流高，功率大；

LDO噪聲小；DC-DC開關噪聲大，為了提高開關DC-DC的精度，很多應用會在DC-DC后端接LDO；

LDO分為可調和固定型；DC-DC一般都是可調型，通過FB反饋電阻調節；

應用場景：

LDO適用于需要簡單電路和低成本的應用，如便攜式設備和低功耗系統中，因其具有穩定性好、負載響應快、輸出紋波小的優點。

DC-DC轉換器適用于需要高效率和高輸入電壓范圍的應用，如工業自動化、電力控制等領域，支持降壓和升壓，具有效率高、輸入電壓范圍寬泛的優點。

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