深刻理解DC-DC和LDO的原理和区别
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，也就是输出电压必须小于输入电压。
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：
pwm控制型效率高并具有良好的输出电压纹波和噪声；
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；
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。
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。
图1-1低压差线性稳压器基本电路
取样电压uin，加在比较器a的同相输入端，与加在反相输入端的基准电压uref（uout*r2/（r1+r2））相比较， 两者的差值经放大器a放大后，uout=(u+-u-)*a注a为比较放大器的倍数，控制串联调整管的压降，从而稳定输出电压。 当输出电压uout降低时，基准电压uref与取样电压uin的差值增加，比较放大器输出的驱动电流增加，串联调整管压降减小，从而使输出电压升高。
相反，若输出电压uout超过所需要的设定值，比较放大器输出的前驱动电流减小，从而使输出电压降低。 供电过程中，输出电压校正连续进行，调整时间只受比较放大器和输出晶体管回路反应速度的限制。 应当说明，实际的线性稳压器还应当具有许多其它的功能，比如负载短路保护、过压关断、过热关断、反接保护等，而且串联调整管也可以采用mosfet。
02 低压差线性稳压器的主要参数
1．输出电压
输出电压是低压差线性稳压器最重要的参数，也是电子设备设计者选用稳压器时首先应考虑的参数。 低压差线性稳压器有固定输出电压和可调输出电压两种类型，固定输出电压稳压器使用比较方便，而且由于输出电压是经过厂家精密调整的，所以稳压器精度很高。 但是其设定的输出电压数值均为常用电压值，不可能满足所有的应用要求，但是外接元件数值的变化将影响稳定精度。
2．最大输出电流
用电设备的功率不同，要求稳压器输出的最大电流也不相同，通常，输出电流越大的稳压器成本越高。 为了降低成本，在多颗稳压器组成的供电系统中，应根据各部分所需的电流值选择适当的稳压器。
3．输入输出电压差
输入输出电压差是低压差线性稳压器最重要的参数，在保证输出电压稳定的条件下，该电压压差越低，线性稳压器的性能就越好。 比如，5.0v的低压差线性稳压器，只要输入5.5v电压，就能使输出电压稳定在5.0v。
4．接地电流
接地电路ignd是指串联调整管输出电流为零时，输入电源提供的稳压器工作电流。 该电流有时也称为静态电流，但是采用pnp晶体管作串联调整管元件时，这种习惯叫法是不正确的，通常较理想的低压差稳压器的接地电流很小。
5．负载调整率
负载调整率可以通过图2-1和式2-1来定义，ldo的负载调整率越小，说明ldo抑制负载干扰的能力越强。
图2-1outputvoltage&outputcurrent
(2-1)
式中：
△vload—负载调整率；
imax—ldo最大输出电流；
vt—输出电流为imax时，ldo的输出电压；
vo—输出电流为0.1ma时，ldo的输出电压；
△v—负载电流分别为0.1ma和imax时的输出电压之差。
6．线性调整率
线性调整率可以通过图2-2和式2-2来定义，ldo的线性调整率越小，输入电压变化对输出电压影响越小，ldo的性能越好。
图2-2outputvoltage&inputvoltage
(2-2)
式中：
△vline—ldo线性调整率；
vo—ldo名义输出电压；
vmax—ldo最大输入电压；
△v—ldo输入vo到vmax'输出电压最大值和最小值之差。
7．电源抑制比
ldo的输入源往往有着许多干扰信号的存在，psrr反映了ldo对于这些干扰信号的抑制能力。
03 ldo的典型应用
低压差线性稳压器的典型应用如图3-1所示，图3-1(a)所示电路是一种最常见的ac/dc电源，交流电源电压经变压器后，变换成所需要的电压，该电压经整流后变为直流电压。 在该电路中，低压差线性稳压器的作用是：在交流电源电压或负载变化时稳定输出电压，抑制纹波电压，消除电源产生的交流噪声。
各种蓄电池的工作电压都在一定范围内变化，为了保证蓄电池组输出恒定电压，通常都应当在电池组输出端接入低压差线性稳压器，如图3-1(b)所示。
低压差线性稳压器的功率较低，因此可以延长蓄电池的使用寿命， 同时，由于低压差线性稳压器的输出电压与输入电压接近，因此在蓄电池接近放电完毕时，仍可保证输出电压稳定。 众所周知，开关性稳压电源的效率很高，但输出纹波电压较高，噪声较大，电压调整率等性能也较差，特别是对模拟电路供电时，将产生较大的影响。
在开关性稳压器输出端接入低压差线性稳压器，如图3-1(c)所示，就可以实现有源滤波，而且也可大大提高输出电压的稳压精度，同时电源系统的效率也不会明显降低。
在某些应用中，比如无线电通信设备通常只有一足电池供电，但各部分电路常常采用互相隔离的不同电压，因此必须由多只稳压器供电。 为了节省供电池的电量，通常设备不工作时，都希望低压差线性稳压器工作于睡眠状态，为此，要求线性稳压器具有使能控制端。 有单组蓄电池供电的多路输出且具有通断控制功能的供电系统如图3-1(d)所示。
图3-1低压差线性稳压器(ldo)典型应用
04 dc-dc 应当可以这样理解
dc-dc的意思是直流变（到）直流，即不同直流电源值的转换，只要符合这个定义都可以叫dcdc转换器，包括ldo。 但是一般的说法是把直流变（到）直流由开关方式实现的器件叫dcdc。dc-dc转换器包括升压、降压、升/降压和反相等电路，dc-dc转换器的优点是效率高、可以输出大电流、静态电流小。 随着集成度的提高，许多新型dc-dc转换器仅需要几颗外接电感器和滤波电容器。
但是，这类电源控制器的输出脉动和开关噪音较大、成本相对较高，近几年来，随着半导体技术的发展，表面贴装的电感器、电容器、以及高集成度的电源控制芯片的成本不断降低，体积越来越小。 由于出现了导通电阻很小的mosfet可以输出很大功率，因而不需要外部的大功率fet。 例如对于3v的输入电压，利用芯片上的nfet可以得到5v/2a的输出，其次，对于中小功率的应用，可以使用成本低小型封装。 另外，如果开关频率提高到1mhz，还能够降低成本、可以使用尺寸较小的电感器和电容器。 有些新器件还增加许多新功能，如软启动、限流、pfm或者pwm方式选择等。
总的来说，升压是一定要选dcdc的，降压，是选择dcdc还是ldo，要在成本，效率，噪声和性能上比较。
05 ldo与dc/dc对比
首先从效率上说，dc/dc的效率普遍要远高于ldo，这是其工作原理决定的。 其次，dc/dc有boost、buck、boost/buck，有人把chargepump也归为此类，而ldo只有降压型。
再次，也是很重要的一点，dc/dc因为其开关频率的原因导致其电源噪声很大，远比ldo大得多，大家可以关注psrr这个参数。 所以当考虑到，比较敏感的模拟电路时候，有可能就要牺牲效率为保证电源的纯净而选择ldo。
还有，通常ldo所需要的外围器件简单占面积小，而dc/dc一般都会要求电感，二极管，大电容，有的还会要mosfet。 特别是boost电路，需要考虑电感的最大工作电流，二极管的反向恢复时间，大电容的esr等等，所以从外围器件的选择来说比ldo复杂，而且占面积也相应的会大很多。
COB荧光粉沉淀工艺对产品光型的影响
爱芯元智成功入选芯片/半导体领域企业名单
被高估的智能家居平台：苹果HomeKit能带来什么惊喜？
国家电网已累计建成投运“十三交十一直”特高压工程
IPv6规模化落地 阿里巴巴领头先行
深刻理解DC-DC和LDO的原理和区别
最早一批新能源汽车的动力电池正在迎来淘汰期
工业互联网产业增加值巨大,应用创新助力企业“智”造升级
基于码云上release3.1分支代码进行分析
各国政府要求采用汽车安全传感器的法规，中国成重要力量
汽车MEMS市场安装率节节攀升 汽车安全性能要求越来越高
马克-扎克伯陷入无援尴尬之地 Facebook危机何解
自动驾驶的中国商业模式是怎样的
手机信号放大器如何安装,需要注意什么
中兴拿下25个5G商用合同！
超连接需要更广阔的视野
低功耗和高隔离度的数字光耦合器
嵌入式和物联网应用中蓝牙重要协议的应用
西门子触摸屏与200smart之间能否实现无线以太网口通讯
丰田汽车组建仅四人的新团队开发电动汽车
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，也就是输出电压必须小于输入电压。
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：
pwm控制型效率高并具有良好的输出电压纹波和噪声；
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；
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。
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。
图1-1低压差线性稳压器基本电路
取样电压uin，加在比较器a的同相输入端，与加在反相输入端的基准电压uref（uout*r2/（r1+r2））相比较， 两者的差值经放大器a放大后，uout=(u+-u-)*a注a为比较放大器的倍数，控制串联调整管的压降，从而稳定输出电压。 当输出电压uout降低时，基准电压uref与取样电压uin的差值增加，比较放大器输出的驱动电流增加，串联调整管压降减小，从而使输出电压升高。
相反，若输出电压uout超过所需要的设定值，比较放大器输出的前驱动电流减小，从而使输出电压降低。 供电过程中，输出电压校正连续进行，调整时间只受比较放大器和输出晶体管回路反应速度的限制。 应当说明，实际的线性稳压器还应当具有许多其它的功能，比如负载短路保护、过压关断、过热关断、反接保护等，而且串联调整管也可以采用mosfet。
02 低压差线性稳压器的主要参数
1．输出电压
输出电压是低压差线性稳压器最重要的参数，也是电子设备设计者选用稳压器时首先应考虑的参数。 低压差线性稳压器有固定输出电压和可调输出电压两种类型，固定输出电压稳压器使用比较方便，而且由于输出电压是经过厂家精密调整的，所以稳压器精度很高。 但是其设定的输出电压数值均为常用电压值，不可能满足所有的应用要求，但是外接元件数值的变化将影响稳定精度。
2．最大输出电流
用电设备的功率不同，要求稳压器输出的最大电流也不相同，通常，输出电流越大的稳压器成本越高。 为了降低成本，在多颗稳压器组成的供电系统中，应根据各部分所需的电流值选择适当的稳压器。
3．输入输出电压差
输入输出电压差是低压差线性稳压器最重要的参数，在保证输出电压稳定的条件下，该电压压差越低，线性稳压器的性能就越好。 比如，5.0v的低压差线性稳压器，只要输入5.5v电压，就能使输出电压稳定在5.0v。
4．接地电流
接地电路ignd是指串联调整管输出电流为零时，输入电源提供的稳压器工作电流。 该电流有时也称为静态电流，但是采用pnp晶体管作串联调整管元件时，这种习惯叫法是不正确的，通常较理想的低压差稳压器的接地电流很小。
5．负载调整率
负载调整率可以通过图2-1和式2-1来定义，ldo的负载调整率越小，说明ldo抑制负载干扰的能力越强。
图2-1outputvoltage&outputcurrent
(2-1)
式中：
△vload—负载调整率；
imax—ldo最大输出电流；
vt—输出电流为imax时，ldo的输出电压；
vo—输出电流为0.1ma时，ldo的输出电压；
△v—负载电流分别为0.1ma和imax时的输出电压之差。
6．线性调整率
线性调整率可以通过图2-2和式2-2来定义，ldo的线性调整率越小，输入电压变化对输出电压影响越小，ldo的性能越好。
图2-2outputvoltage&inputvoltage
(2-2)
式中：
△vline—ldo线性调整率；
vo—ldo名义输出电压；
vmax—ldo最大输入电压；
△v—ldo输入vo到vmax'输出电压最大值和最小值之差。
7．电源抑制比
ldo的输入源往往有着许多干扰信号的存在，psrr反映了ldo对于这些干扰信号的抑制能力。
03 ldo的典型应用
低压差线性稳压器的典型应用如图3-1所示，图3-1(a)所示电路是一种最常见的ac/dc电源，交流电源电压经变压器后，变换成所需要的电压，该电压经整流后变为直流电压。 在该电路中，低压差线性稳压器的作用是：在交流电源电压或负载变化时稳定输出电压，抑制纹波电压，消除电源产生的交流噪声。
各种蓄电池的工作电压都在一定范围内变化，为了保证蓄电池组输出恒定电压，通常都应当在电池组输出端接入低压差线性稳压器，如图3-1(b)所示。
低压差线性稳压器的功率较低，因此可以延长蓄电池的使用寿命， 同时，由于低压差线性稳压器的输出电压与输入电压接近，因此在蓄电池接近放电完毕时，仍可保证输出电压稳定。 众所周知，开关性稳压电源的效率很高，但输出纹波电压较高，噪声较大，电压调整率等性能也较差，特别是对模拟电路供电时，将产生较大的影响。
在开关性稳压器输出端接入低压差线性稳压器，如图3-1(c)所示，就可以实现有源滤波，而且也可大大提高输出电压的稳压精度，同时电源系统的效率也不会明显降低。
在某些应用中，比如无线电通信设备通常只有一足电池供电，但各部分电路常常采用互相隔离的不同电压，因此必须由多只稳压器供电。 为了节省供电池的电量，通常设备不工作时，都希望低压差线性稳压器工作于睡眠状态，为此，要求线性稳压器具有使能控制端。 有单组蓄电池供电的多路输出且具有通断控制功能的供电系统如图3-1(d)所示。
图3-1低压差线性稳压器(ldo)典型应用
04 dc-dc 应当可以这样理解
dc-dc的意思是直流变（到）直流，即不同直流电源值的转换，只要符合这个定义都可以叫dcdc转换器，包括ldo。 但是一般的说法是把直流变（到）直流由开关方式实现的器件叫dcdc。dc-dc转换器包括升压、降压、升/降压和反相等电路，dc-dc转换器的优点是效率高、可以输出大电流、静态电流小。 随着集成度的提高，许多新型dc-dc转换器仅需要几颗外接电感器和滤波电容器。
但是，这类电源控制器的输出脉动和开关噪音较大、成本相对较高，近几年来，随着半导体技术的发展，表面贴装的电感器、电容器、以及高集成度的电源控制芯片的成本不断降低，体积越来越小。 由于出现了导通电阻很小的mosfet可以输出很大功率，因而不需要外部的大功率fet。 例如对于3v的输入电压，利用芯片上的nfet可以得到5v/2a的输出，其次，对于中小功率的应用，可以使用成本低小型封装。 另外，如果开关频率提高到1mhz，还能够降低成本、可以使用尺寸较小的电感器和电容器。 有些新器件还增加许多新功能，如软启动、限流、pfm或者pwm方式选择等。
总的来说，升压是一定要选dcdc的，降压，是选择dcdc还是ldo，要在成本，效率，噪声和性能上比较。
05 ldo与dc/dc对比
首先从效率上说，dc/dc的效率普遍要远高于ldo，这是其工作原理决定的。 其次，dc/dc有boost、buck、boost/buck，有人把chargepump也归为此类，而ldo只有降压型。
再次，也是很重要的一点，dc/dc因为其开关频率的原因导致其电源噪声很大，远比ldo大得多，大家可以关注psrr这个参数。 所以当考虑到，比较敏感的模拟电路时候，有可能就要牺牲效率为保证电源的纯净而选择ldo。
还有，通常ldo所需要的外围器件简单占面积小，而dc/dc一般都会要求电感，二极管，大电容，有的还会要mosfet。 特别是boost电路，需要考虑电感的最大工作电流，二极管的反向恢复时间，大电容的esr等等，所以从外围器件的选择来说比ldo复杂，而且占面积也相应的会大很多。
COB荧光粉沉淀工艺对产品光型的影响
爱芯元智成功入选芯片/半导体领域企业名单
被高估的智能家居平台：苹果HomeKit能带来什么惊喜？
国家电网已累计建成投运“十三交十一直”特高压工程
IPv6规模化落地 阿里巴巴领头先行
深刻理解DC-DC和LDO的原理和区别
最早一批新能源汽车的动力电池正在迎来淘汰期
工业互联网产业增加值巨大,应用创新助力企业“智”造升级
基于码云上release3.1分支代码进行分析
各国政府要求采用汽车安全传感器的法规，中国成重要力量
汽车MEMS市场安装率节节攀升 汽车安全性能要求越来越高
马克-扎克伯陷入无援尴尬之地 Facebook危机何解
自动驾驶的中国商业模式是怎样的
手机信号放大器如何安装,需要注意什么
中兴拿下25个5G商用合同！
超连接需要更广阔的视野
低功耗和高隔离度的数字光耦合器
嵌入式和物联网应用中蓝牙重要协议的应用
西门子触摸屏与200smart之间能否实现无线以太网口通讯
丰田汽车组建仅四人的新团队开发电动汽车