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LDO: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。 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。 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。 LDO简述原理 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。
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LDO:
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。
那么,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:
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PWM 控制型效率高并具有良好的输出电压纹波和噪声;
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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;
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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。
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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
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 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、60dBPSRR、6μA 静态电流及 100mV 的压差。
LDO 简述原理
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的时候,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。
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,还会受负载变化的影响, 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,要无纹波、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。
01
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
(PNP 晶体管,注:实际应用中,此处常用的是 P 沟道场效应管)、取样电阻 R1
和 R2、比较放大器 A 组成。
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