從開關(guān)電源和LDO電源的一些原理上談?wù)?，對比指標上的區(qū)別，目的是分析它們之間的優(yōu)缺點，從而找到如何在PCB設(shè)計上更好的進行選擇使用。本來是想從直流電源的種類的選擇進行切入，但是查閱了不少資料，發(fā)現(xiàn)對直流電源的分類不太明確，按類型分，按電路結(jié)構(gòu)分，按拓撲分都不太一樣。有的把它分為線性型，開關(guān)型，可控硅整流型和感應(yīng)型；有的又把它分為化學(xué)電源，線性穩(wěn)壓電源和開關(guān)型穩(wěn)壓電源，有的分類干脆就分兩種，線性型和開關(guān)型。

 

回到我們熟悉的PCB中，大的分類就比較明確了，主要有線性電源和開關(guān)電源，其中線性電源主要使用LDO電源，開關(guān)電源就是我們通常說的DC-DC電源。其實嚴謹來說，線性電源不能等同于LDO電源，LDO電源只是線性電源的其中一種，只不過它具有比較低的調(diào)整管壓差而得名。

 

前面的文章有提過開關(guān)電源的一些原理，因此在講它們的區(qū)別之前，覺得應(yīng)該補充下LDO的原理，然后才能進行下面的對比。

 

LDO，low dropout regulator，中文是低壓差線性穩(wěn)壓器，它內(nèi)部的一般結(jié)構(gòu)如下圖：

用到的元器件也比較簡單，一個串聯(lián)調(diào)整管VT，兩個分壓電阻R1，R2，放大器A，基準電壓REF部分，然后就可以把輸入和輸出連接起來，由R1和R2分壓得到的放大器的同相輸入端電壓為取樣電壓，放大器反相輸入端電壓為一個基準電壓，放大器的輸出用來驅(qū)動調(diào)整管，調(diào)整管的輸入輸出連接輸入輸出電壓。

 

然后它是怎么進行穩(wěn)壓的呢，我們對它的工作原理進行描述下：

 

當輸出電壓Uout下降時，由R1和R2分壓的取樣電壓（即放大器的同相輸入端電壓）下降，因此放大器的輸出驅(qū)動電流增加，從而導(dǎo)致串聯(lián)調(diào)整管的壓降減小，即Uin-Uout減小，最終使Uout電壓上升。當輸出電壓Uout上升時同理。

 

如果你們覺得關(guān)于開關(guān)電源和LDO的原理描述還過于復(fù)雜的話，本人還特地畫了以下這個模型進行比喻（畫得不太好看，請多多見諒哈）。

 

我們把輸入電壓比喻成一個大的水龍頭，我們的目的是從這個大的水龍頭（輸入電壓）中接取小的水流（輸出電壓），我們有以下兩種方式去完成。

 

 

左邊的方式是我們加個水閥，把水閥開到一個我們需要的位置，把這個位置固定，然后讓水龍頭流出我們需要的水流大?。换蛘呶覀兡X洞可以開得大一點，用右邊的方法，我們通過不斷的把水龍頭全開全關(guān)，這樣其實也能得到連續(xù)的水流，前提是我們開和關(guān)的速度要快些，不然水流會斷，然后通過開和關(guān)的時間的比例也能控制水流的大小。這其實就是LDO和DC-DC電源工作原理的主要區(qū)別。

（來源：一博自媒體，作者：黃剛  高速先生團隊隊員）