從電壓出發(fā),分析DC-DC器件與LDO的區(qū)別
發(fā)布時間:2015-10-27 責(zé)任編輯:susan
【導(dǎo)讀】DCDC的意思是直流變直流,即不同直流電源值的轉(zhuǎn)換,只要符合這個定義都可以叫DCDC轉(zhuǎn)換器,包括LDO。但是一般的說法是把直流變(到)直流由開關(guān)方式實現(xiàn)的器件叫DCDC。那么LDO與DC-DC又有何區(qū)別呢?
LDO是低壓降的意思,這有一段說明:低壓降(LDO)線性穩(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。它需要的外接元件也很少,通常只需要一兩個旁路電容。新的LDO線性穩(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線性穩(wěn)壓器的性能之所以能夠達(dá)到這個水平,主要原因在于其中的調(diào)整管是用P溝道MOSFET,而普通的線性穩(wěn)壓器是使用PNP晶體管。P溝道MOSFET是電壓驅(qū)動的,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。雖說電池的能量最後有百分之十是沒有使用,LDO穩(wěn)壓器仍然能夠保證電池的工作時間較長,同時噪音較低。
如果輸入電壓和輸出電壓不是很接近,就要考慮用開關(guān)型的DCDC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。
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,這類電源控制器的輸出脈動和開關(guān)噪音較大、成本相對較高。
近幾年來,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、限流、PFM或者PWM方式選擇等。
總的來說,升壓是一定要選DCDC的,降壓,是選擇DCDC還是LDO,要在成本,效率,噪聲和性能上比較。
LDO與DC/DC相比:
首先從效率上說,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).而LDO只有降壓型.
再次,也是很重要的一點,DC/DC因為其開關(guān)頻率的原因?qū)е缕潆娫丛肼暫艽?遠(yuǎn)比LDO大的多,大家可以關(guān)注PSRR這個參數(shù).所以當(dāng)考慮到比較敏感的模擬電路時候,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單,占面積小,而DC/DC一般都會要求電感,二極管,大電容,有的還會要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)時間,大電容的ESR等等,所以從外圍器件的選擇來說比LDO復(fù)雜,而且占面積也相應(yīng)的會大很多。
特別推薦
- 功率半導(dǎo)體驅(qū)動電源設(shè)計(一)綜述
- 借助集成高壓電阻隔離式放大器和調(diào)制器提高精度和性能
- 第 4 代碳化硅技術(shù):重新定義高功率應(yīng)用的性能和耐久性
- 揭秘:48V系統(tǒng)如何撬動汽車收益杠桿
- 超級電容器如何有效加強(qiáng)備用電源和負(fù)載管理 (上)
- 電阻,電動力和功率耗散
- 意法半導(dǎo)體為數(shù)據(jù)中心和AI集群帶來更高性能的云光互連技術(shù)
技術(shù)文章更多>>
- 智能安防新時代,AI識別技術(shù)的革新應(yīng)用方案
- 盤點電機(jī)控制器用到的主要電子元器件與實戰(zhàn)方案
- 玩轉(zhuǎn)AI?智能家居還有新說法?
- 高精度與低功耗的醫(yī)療保健產(chǎn)品解決方案
- 自動測試設(shè)備應(yīng)用中PhotoMOS開關(guān)的替代方案
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
生產(chǎn)測試
聲表諧振器
聲傳感器
濕度傳感器
石英機(jī)械表
石英石危害
時間繼電器
時鐘IC
世強(qiáng)電訊
示波器
視頻IC
視頻監(jiān)控
收發(fā)器
手機(jī)開發(fā)
受話器
數(shù)字家庭
數(shù)字家庭
數(shù)字鎖相環(huán)
雙向可控硅
水泥電阻
絲印設(shè)備
伺服電機(jī)
速度傳感器
鎖相環(huán)
胎壓監(jiān)測
太陽能
太陽能電池
泰科源
鉭電容
碳膜電位器