一般LDO電源自身的功耗為（Vin-Vout）*Iout，因此這兩者越大，功耗也越大，效率也就越低。

LDO ,開關電源DC-DC的優缺點(2008-11-06 22:40:23)轉載標簽： 電源雜談 低壓差線性穩壓器，故名思意，為線性的穩壓器，僅能使用在降壓應用中。也就是輸出電壓必需小於輸入電壓。優點：穩定性好，負載響應快。輸出紋波小缺點：效率低，輸入輸出的電壓差不能太大。負載不能太大，目前最大的LDO為5A（但要保證5A的輸出還有很多的限制條件） DC/DC：直流電壓轉直流電壓。嚴格來講，LDO也是DC/DC的一種，但目前DC/DC多指開關電源。具有很多種拓朴結構，如BUCK，BOOST。等。。優點：效率高，輸入電壓范圍較寬。缺點：負載響應比LDO差，輸出紋波比LDO大。 LDO是低壓降的意思：低壓降（LDO）線性穩壓器的成本低，噪音低，靜態電流小，這些是它的突出優點。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線性穩壓器可達到以下指標：輸出噪聲30μV，PSRR為60dB，靜態電流6μA，電壓降只有100mV。LDO線性穩壓器的性能之所以能夠達到這個水平，主要原因在於其中的調整管是用P溝道MOSFET，而普通的線性穩壓器是使用PNP晶體管。P溝道MOSFET是電壓驅動的，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晶體管進入飽和狀態而降低輸出能力，輸入和輸出之間的電壓降不可以太低；而P溝道MOSFET上的電壓降大致等於輸出電流與導通電阻的乘積。由於MOSFET的導通電阻很小，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穩壓器，可達到很高的效率。所以，在把鋰離子電池電壓轉換為3V輸出電壓的應用中大多選用LDO穩壓器。雖說電池的能量最後有百分之十是沒有使用，LDO穩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，就要考慮用開關型的DCDC了，應為從上面的原理可以知道，LDO的輸入電流基本上是等於輸出電流的，如果壓降太大，耗在LDO上能量太大，效率不高。 DC-DC轉換器包括升壓、降壓、升/降壓和反相等電路。DC-DC轉換器的優點是效率高、可以輸出大電流、靜態電流小。隨著集成度的提高，許多新型DC-DC轉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噪音較大、成本相對較高。 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。 電源是各種電子設備必不可缺少的組成部分，其性能的優劣直接關系到電子設備的技術指標及能否安全可靠地工作以及它的優點和缺點。 　　電源是各種電子設備必不可缺少的組成部分，其性能的優劣直接關系到電子設備的技術指標及能否安全可靠地工作。目前常用的直流穩壓電源分線性電源和開關電源兩大類，由於開關電源內部關鍵元器件工作在高頻開關狀態，本身消耗的能量很低，開關電源效率可達80％～90％，比普通線性穩壓電源提高近一倍，目前已成為穩壓電源的主流產品。 　　2 開關穩壓電源的結構 　　圖(1)畫出了開關穩壓電源的原理圖及等效原理框圖，它是由全波整流器，開關管Vi，激勵信號，續流二極管VD，儲能電感和濾波電容C組成。實際上，開關穩壓電源的核心部分是一個直流變壓器。這里我們對直流變換器和逆變器作如下解釋。逆變器，它是把直流轉變為交流的裝置。逆變器通常被廣泛地應用在采用電平或電池組成的備用電源中。直流變換器，它是把直流轉換成交流，然后又把交流轉換成直流的裝置。這種裝置被廣泛地應用在開關穩壓電源中。采用直流變換器可以把一種直流供電電壓變換成極性、數值各不同的多種直流供電電壓。 　　3 開關穩壓電源的優點和缺點 　　3.1 開關穩壓電源的優點 　　功耗小，效率高。在圖(1)中的開關穩壓電源電路中，晶體管V在激勵信號的激勵下，它交替地工作在導通截止和截止導通的開關狀態，轉換速度很快，頻率一般為50kHz左右，在一些技術先進的國家，可以做到幾百或者近1000kHz。這使得開關晶體管V的功耗很小，電源的效率可以大幅度地提高，其效率可達到80％。 　　體積小，重量輕。從開關穩壓電源的原理框圖可以清楚地看到這里沒有采用笨重的工頻變壓器。由於調整管V上的耗散功率大幅度降低后，又省去了較大的散熱片。由於這兩方面原因，所以開關穩壓電源的體積小，重量輕。 　　穩壓范圍寬。從開關穩壓電源的輸出電壓是由激勵信號的占空比來調節的，輸入信號電壓的變化可以通過調頻或調寬來進行補償，這樣，在工頻電網電壓變化較大時，它仍能夠保證有較穩定的輸出電壓。所以開關電源的穩壓范圍很寬，穩壓效果很好。此外，改變占空比的方法有脈寬調制型和頻率調制型兩種。這樣，開關穩壓電源不僅具有穩壓范圍寬的優點，而且實現穩壓的方法也較多，設計人員可以根據實際應用的要求，靈活地選用各種類型的開關穩壓電源。 　　濾波的效率大為提高，使濾波電容的容量和體積大為減少。開關穩壓電源的工作頻率目前基本上是工作在50kHz，是線性穩壓電源的1000倍，這使整流后的濾波效率幾乎也提高了1000倍。就是采用半波整流后加電容濾波，效率也提高了500倍。在相同的紋波輸出電壓下，采用開關穩壓電源時，濾波電容的容量只是線性穩壓電源中濾波電容的1／5001／1000。 　　電路形式靈活多樣。例如，有自激式和他激式，有調寬型和調頻型，有單端式和雙端式等等，設計者可以發揮各種類型電路的特長，設計出能滿足不同應用場合的開關穩壓電源。 　　3.2 開關穩壓電源的缺點 　　開關穩壓電源的缺點是存在較為嚴重的開關干擾。開關穩壓電源中，功率調整開關晶體管V工作在開關狀態，它產生的交流電壓和電流通過電路中的其他元器件產生尖峰干擾和諧振干擾，這些干擾如果不采取一定的措施進行抑制、消除和屏蔽，就會嚴重地影響整機的正常工作。此外由於開關穩壓電源振盪器沒有工頻變壓器的隔離，這些干擾就會串入工頻電網，使附近的其他電子儀器、設備和家用電器受到嚴重的干擾。 　　目前，由於國內微電子技術、阻容器件生產技術以及磁性材料技術與一些技術先進國家還有一定的差距，因而造價不能進一步降低，也影響到可靠性的進一步提高。所以在我國的電子儀器以及機電一體化儀器中，開關穩壓電源還不能得到十分廣泛的普及及使用。特別是對於無工頻變壓器開關穩壓電源中的高壓電解電容器、高反壓大功率開關管、開關變壓器的磁芯材料等器件，在我國還處於研究、開發階段。在一些技術先進國家，開關穩壓電源雖然有了一定的發展，但在實際應用中也還存在一些問題，不能十分令人滿意。這暴露出開關穩壓電源的又一個缺點，那就是電路結構復雜，故障率高，維修麻煩。對此，如果設計者和制造者不予以充分重視，則它將直接影響到開關穩壓電源的推廣應用。當今，開關穩壓電源推廣應用比較困難的主要原因就是它的制作技術難度大、維修麻煩和造價成本較高 　　4 LDO簡介 　　LDO是一種微功耗的低壓差線性穩壓器，它通常具有極低的自有噪聲和較高的電源抑制比PSRR(PowerSupplyRejectionRatio)。 　　LDO低壓差線性穩壓器的結構如圖(2)主要包括啟動電路、恆流源偏置單元、使能電路、調整元件、基准源、誤差放大器、反饋電阻網絡和保護電路等。基本工作原理是這樣的：系統加電，如果使能腳處於高電平時，電路開始啟動，恆流源電路給整個電路提供偏置，基准源電壓快速建立，輸出隨着輸入不斷上升，當輸出即將達到規定值時，由反饋網絡得到的輸出反饋電壓也接近於基准電壓值，此時誤差放大器將輸出反饋電壓和基准電壓之間的誤差小信號進行放大，再經調整管放大到輸出，從而形成負反饋，保證了輸出電壓穩定在規定值上，同理如果輸入電壓變化或輸出電流變化，這個閉環回路將使輸出電壓保持不變，即：Vout=(R1+R2)／R2 ×Vref 　　實際的低壓差線性穩壓器還具有如負載短路保護、過壓關斷、過熱關斷、反接保護等其它的功能。