AOS代理商|泰德兰|摘要:电源芯片DC/DC与LDO的特性及优势劣势,让菜鸟也能做正确选择
2018-07-17 11:41:49
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这取决于你的应用。例如,在升压的情况下,当然,DC/DC只能被使用,因为LDO是压降类型并且不能被升压。此外,我们看每个的主要特征。


DC/DC:效率高,噪声大。


LDO噪声低,静态电流小。


因此,如果压力降较大,则选择DC/DC,因为其效率高,LDO因其大的压降而失去很大的效率。


如果压降相对较小,则选用LDO,因为其噪声低,电源清洁,外围电路简单,成本低。


LDO是低压降稳压器,与传统的线性稳压器相比,它是低压差线性稳压器。传统的线性稳压器,要求输入电压高于输出电压高于2V~3V,否则将无法正常工作。然而,在某些情况下,这样的条件太苛刻了。例如,5V至3.3V,输入和输出之间的压差仅为1.7V,这显然不符合要求。针对这种情况,存在LDO功率转换芯片。


LDO线性降压芯片:其原理等同于电阻分压降低压力,能量损失大,降低电压转换成热量。压差越大,负载电流越大,芯片越明显。这种芯片的封装体积大,散热方便。


LDO线性降压芯片,如XCM520、XCM524系列等。


DC/DC降压芯片:在降低压力的过程中,能量损失相对较小,芯片加热不明显。芯片封装相对较小,能够实现PWM数字控制。


DC/DC降压芯片,如:XCM526/XC9274/XC9275/XC9301/XC9302


关于LDO电源


我过去常常看到芯片是LDO,我认为它们是一个公司的名字。现在已知LDO是低压差稳压器,这意味着与传统线性稳压器相比,低压差线性稳压器。传统的线性稳压器,要求输入电压高于输出电压高于2V~3V,否则将无法正常工作。然而,在某些情况下,这样的条件太苛刻了。例如,5V至3.3V,输入和输出之间的压差仅为1.7V,这显然不符合要求。针对这种情况,存在LDO功率转换芯片。有许多公司生产LDO芯片,如阿尔法、线性(LT)、Micrel、国家半导体、TI等。


低压降稳压器是什么?


LDO是线性调节器。线性稳压器使用在其线性区域中工作的晶体管或FET,从施加的输入电压中减去多余的电压以产生调整后的输出电压。所谓电压降电压是指调节器所需的输入电压与输出电压之间的电压差的最小值,以使输出电压保持在其额定值之上和低于其额定值的100mV。具有正输出电压的LDO(低压差)电压调节器通常用作PNP的功率晶体管(也称为传输器件)。该晶体管被允许饱和,因此电压调节器可以具有非常低的电压降电压,通常约200MV;与使用NPN复合功率晶体管的传统线性电压调节器相比,压降约为2V。负输出LDO使用NPN作为其递送。装置,其工作方式类似于具有正输出LDO的PNP装置。


更新的开发使用CMOS功率晶体管,它提供最低的电压降电压。使用CMOS,调节器的电压降是由电源设备的负载电流的导通电阻引起的。如果负载很小,用这种方法产生的压降只有几十毫微米。


LDO与DCDC


DCDC是指直流到DC(转换不同的直流功率值),只要满足这个定义,它就可以被称为DCDC转换器,包括LDO。但一般的说法是,直流转换(DC)装置被称为DCDC的开关模式。


LDO是低压降的含义,表明低压降线性稳压器具有成本低、噪声小、静态电流小的优点,是其突出的优点。它需要很少的外部元件,通常只需要一个或两个旁路电容器。新的LDO线性稳压器可以达到以下指标:输出噪声为30伏,PSRR为60dB,静态电流为6 A,电压降仅为100mV。LDO线性稳压器的性能能够达到这一水平,主要是因为在P沟道MOSFET中使用了调节管,而普通线性稳压器则使用PNP晶体管。P沟道MOSFET是电压驱动的,不需要电流,因此大大降低了器件本身消耗的电流;另一方面,在具有PNP晶体管的电路中,输入和输出之间的电压降不能太低,以防止PNP晶体管进入T。他饱和状态;P沟道MOSFET上的电压不太低。减少大致等于输出电流和导通电阻的乘积。由于MOSFET导通电阻很小,其上的电压降非常低。


如果输入电压和输出电压非常接近,最好使用LDO调节器来实现高效率。因此,在锂离子电池电压对3V输出电压的应用中,大多采用LDO稳压器。虽然不使用电池能量的最后百分之十,LDO调节器仍然可以确保电池具有更长的工作时间和更低的噪声。


如果输入电压和输出电压不很接近,则应该考虑开关型DCDC。从上述原理可知,LDO的输入电流基本上等于输出电流。如果压力降太大,LDO的能量太高,效率不高。


DC-DC转换器包括升压、降压、上/下和反向电路。DC-DC变换器的优点是高效率、高输出电流和小的静态电流。随着集成度的提高,许多新型的DC-DC变换器只需要几个外部电感和滤波电容器。然而,这种类型的功率控制器的输出脉冲和开关噪声较大,并且成本相对较高。


近年来,随着半导体技术的发展,表面贴装电感器、电容器和高集成功率控制芯片的成本不断降低,体积也越来越小。由于具有小的导通电阻的MOSFET可以输出大功率,所以不需要外部高功率场效应晶体管。例如,对于3V的输入电压,可以通过使用片上NFET获得5V/2A的输出。其次,对于中小型电力应用,可以使用低成本和小封装。此外,如果开关频率增加到1MHz,它还可以降低成本,并使用较小的电感器和电容器。一些新器件还增加了许多新功能,如软启动、限流器、PFM或PWM模式选择。


一般来说,升压是DCDC的选择,DCDC或LDO应该被选择来比较成本、效率、噪声和性能。


LDO具有体积小、干扰小、输入输出电压差大时转换效率低的特点。


DC-DC的优点是转换效率高,电流大,但输出干扰大,体积相对较大。


LDO通常指的是线性稳压器——Low下降,而DC / DC是线性和开关稳压器的通用术语。


如果输出电流不是非常大(例如小于3A),并且输入和输出压力差不显著(例如3.3V到2.5V等),则可以使用LDO调节器(其优点是输出电压的纹波非常小)。否则,最好使用开关型电压调节器,如果是升压,则只能使用开关稳压器(如果纹波控制不好,很容易影响系统。)统一工作)。

LDO的选择


当设计的电路对并联电源有以下要求时,


1、高噪声和纹波抑制;


2、占用PCB板面积小,如手机等手持式电子产品;


3、电路电源不允许使用电感器,如移动电话;


4,电源需要瞬时校准和输出状态自检功能。


5。电压调节器的压降要求低,功耗低。


6。线路成本低,方案简单。


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