簡(jiǎn)析DC-DC定義LDO與DC-DC的比較

應(yīng)當(dāng)可以這樣理解：DC-DC的意思是直流變(到)直流(不同直流電源值的轉(zhuǎn)換)，只要符合這個(gè)定義都可以叫DC-DC轉(zhuǎn)換器，包括LDO。但是一般的說(shuō)法是把直流變(到)直流由開(kāi)關(guān)方式實(shí)現(xiàn)的器件叫DC-DC。

1 什么是LDO

LDO是低壓降的意思，這有一段說(shuō)明：低壓降(LDO)線(xiàn)性穩(wěn)壓器的成本低，噪音低，靜態(tài)電流小，這些是它的突出優(yōu)點(diǎn)。它需要的外接元件也很少，通常只需要一兩個(gè)旁路電容。新的LDO線(xiàn)性穩(wěn)壓器可達(dá)到以下指標(biāo)：輸出噪聲30μV，PSRR為60dB，靜態(tài)電流6μA，電壓降只有100mV。LDO線(xiàn)性穩(wěn)壓器的性能之所以能夠達(dá)到這個(gè)水平，主要原因在于其中的調(diào)整管是用P溝道MOSFET，而普通的線(xiàn)性穩(wěn)壓器是使用PNP晶體管。P溝道MOSFET是電壓驅(qū)動(dòng)的，不需要電流，所以大大降低了器件本身消耗的電流;另一方面，采用PNP晶體管的電路中，為了防止PNP晶體管進(jìn)入飽和狀態(tài)而降低輸出能力， 輸入和輸出之間的電壓降不可以太低;而P溝道MOSFET上的電壓降大致等于輸出電流與導(dǎo)通電阻的乘積。由於MOSFET的導(dǎo)通電阻很小，因而它上面的電壓降非常低。

如果輸入電壓和輸出電壓很接近，最好是選用LDO穩(wěn)壓器，可達(dá)到很高的效率。所以，在把鋰離子電池電壓轉(zhuǎn)換為3V輸出電壓的應(yīng)用中大多選用LDO穩(wěn)壓器。雖說(shuō)電池的能量最後有百分之十是沒(méi)有使用，LDO穩(wěn)壓器仍然能夠保證電池的工作時(shí)間較長(zhǎng)，同時(shí)噪音較低。

如果輸入電壓和輸出電壓不是很接近，就要考慮用開(kāi)關(guān)型的DC-DC了，應(yīng)為從上面的原理可以知道，LDO的輸入電流基本上是等于輸出電流的，如果壓降太大，耗在LDO上能量太大，效率不高。

2 什么是DC-DC

DC-DC轉(zhuǎn)換器包括升壓、降壓、升/降壓和反相等電路。DC-DC轉(zhuǎn)換器的優(yōu)點(diǎn)是效率高、可以輸出大電流、靜態(tài)電流小。隨著集成度的提高，許多新型DC-DC轉(zhuǎn)換器僅需要幾只外接電感器和濾波電容器。但是，這類(lèi)電源控制器的輸出脈動(dòng)和開(kāi)關(guān)噪音較大、成本相對(duì)較高。

近幾年來(lái)，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，表面貼裝的電感器、電容器、以及高集成度的電源控制芯片的成本不斷降低，體積越來(lái)越小。由於出現(xiàn)了導(dǎo)通電阻很小的MOSFET可以輸出很大功率，因而不需要外部的大功率FET。例如對(duì)于3V的輸入電壓，利用芯片上的NFET可以得到5V/2A的輸出。其次，對(duì)于中小功率的應(yīng)用，可以使用成本低小型封裝。另外，如果開(kāi)關(guān)頻率提高到1MHz，還能夠降低成本、可以使用尺寸較小的電感器和電容器。有些新器件還增加許多新功能，如軟啟動(dòng)、限流、PFM或者PWM方式選擇等。

總的來(lái)說(shuō)，升壓是一定要選DC-DC的，降壓，是選擇DC-DC還是LDO，要在成本，效率，噪聲和性能上比較。

3 LDO與DC-DC相比

首先從效率上說(shuō)，DC-DC的效率普遍要遠(yuǎn)高于LDO,這是其工作原理決定的。

其次，DC-DC有Boost,Buck,Boost/Buck,(有人把Charge Pump也歸為此類(lèi))。而LDO只有降壓型。

再次，也是很重要的一點(diǎn)，DC-DC因?yàn)槠溟_(kāi)關(guān)頻率的原因?qū)е缕潆娫丛肼暫艽螅�遠(yuǎn)比LDO大的多，大家可以關(guān)注PSRR這個(gè)參數(shù)。所以當(dāng)考慮到比較敏感的模擬電路時(shí)候，有可能就要犧牲效率為保證電源的純凈而選擇LDO.

還有，通常LDO所需要的外圍器件簡(jiǎn)單，占面積小，而DC-DC一般都會(huì)要求電感，二極管，大電容，有的還會(huì)要MOSFET,特別是Boost電路，需要考慮電感的最大工作電流，二極管的反向恢復(fù)時(shí)間，大電容的ESR等等，所以從外圍器件的選擇來(lái)說(shuō)比LDO復(fù)雜，而且占面積也相應(yīng)的會(huì)大很多