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LDO和DC/DC稳压器该选哪个

作者： Barley Li 2019-08-15

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体积小，寿命长的自动便携式电子设备是未来的发展方向。大部份便携式电子设备都需要高效能的电源管理器件，以便可以控制负载所需的功率。常见的稳压器有LDO (低压差线性稳压器) 和DC/ DC稳压器。

LDO在便携式设备中的使用非常普遍，如智能手机和一些便携式设备的电源管理电路都可能用了不少LDO。这类设备通常需要保持低功耗，因此适合采用一些具有超低静态电流(I_Q) 的LDO，并能提供一个稳定的无噪声电压轨，以驱动如微处理器、FPGA 和其他系统板上器件等IC 负载。

DC/DC稳压器是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，通常可以有效输出固定电压。常见的 DC/DC稳压器有三类：升压型DC/DC稳压器、降压型DC/DC稳压器以及升降压型DC/DC稳压器。

想了解电源管理元器件的参数资料，可以利用DigiKey的搜索功能，清楚看到有关元器件详细的参数及应用资源，如Analog Devices的ADP150AUJZ-3.0-R7。

虽然LDO 和DC/ DC稳压器各有不同特性，但我们可以尝试从一些电源管理的设计条件出发，作出抉择。

参考条件一：效率

如果输入电压和输出电压很接近，以效率比较，建议选用LDO。

LDO的效率与输入和输出电压之间的差值成正比; 差异越小，设备的效率越高。如Analog Devices ADP150系列的150mA LDO，可以将输入电压2.3V ( V_IN) 降压至输出电压1.8V ( V_OUT)，

使用以下公式可以计算它的效率 (ɳ)：

但是如果输入和输出电压之间的差值比较大，建议使用DC/ DC稳压器。这是因为：

LDO的输入电流基本上是接近输出电流的，如果压降差值太大，耗在LDO上能量太大，效率反而不高。
DC/DC稳压器的优点是效率高、可以输出大电流、静态电流小。

参考条件二：输出电压

请留意设计的输出电压，DC/DC 稳压器有不同类型，支持不同设计电路，如升压、降压、升降压等输出。可是LDO只能提供降压转换。在要求V_O电压高于V_IN电压，或需要来自正V_IN电压的负V_O电压的应用中，LDO显然并不适用。

参考条件三：电源噪声

随着芯片集成度的提高，许多新型DC/DC稳压器仅需要几个外接电感器和滤波电容器。但是，相比LDO，这类电源控制器的输出脉动和开关噪声较大、成本相对较高。我们也可以从芯片的PSRR数值来估算输出信号受到多少外來信号影响。

此外，对于噪声敏感的应用，例如通信和无线电设备，电源噪声小非常关键。LDO具有非常低的输出电压纹波，因为LDO的设计不需要经常打开和关闭，而且一般都具有非常高的带宽，因此几乎没有EMI问题。一些特殊的LDO，如Analog Devices 的LT1761LDO系列的输出具有较低噪声电压 ( 20μV_RMS)，而大部分DC/DC稳压器几乎不可能达到这种低噪声水平。即使使用非常低的ESR电容，SMPS通常也具有mV的输出纹波。

Analog Devices的LT1761 LDO