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一文帮你搞清DCDC和LDO的区别

LDO：LOW DROPOUT VOLTAGE LDO（是low dropout voltage regulator的缩写,整流器）低压差线性稳压器，故名思意，为线性的稳压器，仅能使用在降压应用中 。也就是输出电压必需小于输入电压 。
优点：稳定性好，负载响应快 。输出纹波小 。
缺点：效率低，输入输出的电压差不能太大 。负载不能太大，目前的LDO为5A（但要保证5A的输出还有很多的限制条件）
DC/DC：直流电压转直流电压 。严格来讲，LDO也是DC/DC的一种，但目前DC/DC多指开关电源 。具有很多种拓朴结构，如BUCK，BOOST等 。
优点：效率高，输入电压范围较宽 。
缺点：负载响应比LDO差，输出纹波比LDO大 。
DC/DC和LDO的区别是什么？
DC/DC转换器一般由控制芯片，电杆线圈，二极管，三极管，电容构成 。
DC/DC转换器为转变输入电压后有效输出固定电压的电压转换器 。DC/DC转换器分为三类：升压型DC/DC转换器、降压型DC/DC转换器以及升降压型DC/DC转换器 。根据需求可采用三类控制 。PWM控制型效率高并具有良好的输出电压纹波和噪声 。PFM控制型即使长时间使用，尤其小负载时具有耗电小的优点 。PWM/PFM转换型小负载时实行PFM控制，且在重负载时自动转换到PWM控制 。目前DC-DC转换器广泛应用于手机、MP3、数码相机、便携式媒体播放器等产品中 。
DC-DC（简述原理）
其实内部是先把DC直流电源转变为交流电电源AC 。通常是一种自激震荡电路，所以外面需要电感等分立元件 。
然后在输出端再通过积分滤波，又回到DC电源 。由于产生AC电源，所以可以很轻松的进行升压跟降压 。两次转换，必然会产生损耗，这就是大家都在努力研究的如何提高DC-DC效率的问题 。
对比：
1、DCtoDC包括boost(升压)、buck(降压)、Boost/buck(升/降压)和反相结构，具有高效率、高输出电流、低静态电流等特点，随着集成度的提高，许多新型DC-DC转换器的外围电路仅需电感和滤波电容；但该类电源控制器的输出纹波和开关噪声较大、成本相对较高 。
2、LDO：低压差线性稳压器的突出优点是具有的成本，的噪声和的静态电流 。它的外围器件也很少，通常只有一两个旁路电容 。新型LDO可达到以下指标：30μV输出噪声、60dBPSRR、6μA静态电流及100mV的压差 。
LDO简述原理：
线性稳压器能够实现这些特性的主要原因在于内部调整管采用了P沟道场效应管，而不是通常线性稳压器中的PNP晶体管 。P沟道的场效应管不需要基极电流驱动，所以大大降低了器件本身的电源电流；另一方面，在采用PNP管的结构中，为了防止PNP晶体管进入饱和状态降低输出能力，必须保证较大的输入输出压差；而P沟道场效应管的压差大致等于输出电流与其导通电阻的乘积，极小的导通电阻使其压差非常低 。当系统中输入电压和输出电压接近时，LDO是的选择，可达到很高的效率 。所以在将锂离子电池电压转换为3V电压的应用中大多选用LDO，尽管电池放电能量的百分之十没有使用，但是LDO仍然能够在低噪声结构中提供较长的电池寿命 。
便携电子设备不管是由交流市电经过整流(或交流适配器)后供电，还是由蓄电池组供电，工作过程中，电源电压都将在很大范围内变化 。比如单体锂离子电池充足电时的电压为4.2V，放完电后的电压为2.3V，变化范围很大 。各种整流器的输出电压不仅受市电电压变化的影响，还受负载变化的影响 。为了保证供电电压稳定不变，几乎所有的电子设备都采用稳压器供电 。小型精密电子设备还要求电源非常干净（无纹波、无噪声），以免影响电子设备正常工作 。为了满足精密电子设备的要求，应在电源的输入端加入线性稳压器，以保证电源电压恒定和实现有源噪声滤波 。
一、LDO的基本原理
低压差线性稳压器(LDO)的基本电路如图1-1所示，该电路由串联调整管VT（PNP晶体管，注：实际应用中，此处常用的是P沟道场效应管）、取样电阻R1和R2、比较放大器A组成 。
图1-1低压差线性稳压器基本电路
取样电压Uin加在比较器A的同相输入端，与加在反相输入端的基准电压Uref（Uout*R2/（R1+R2））相比较，两者的差值经放大器A放大后.Uout=(U+-U-)*A注A为比较放大器的倍数，）控制串联调整管的压降，从而稳定输出电压 。
当输出电压Uout降低时，基准电压Uref与取样电压Uin的差值增加，比较放大器输出的驱动电流增加，串联调整管压降减小，从而使输出电压升高 。
相反，若输出电压Uout超过所需要的设定值，比较放大器输出的前驱动电流减小，从而使输出电压降低 。供电过程中，输出电压校正连续进行，调整时间只受比较放大器和输出晶体管回路反应速度的限制 。
应当说明，实际的线性稳压器还应当具有许多其它的功能，比如负载短路保护、过压关断、过热关断、反接保护等，而且串联调整管也可以采用MOSFET 。
二、低压差线性稳压器的主要参数
1．输出电压(OutputVoltage)
输出电压是低压差线性稳压器重要的参数，也是电子设备设计者选用稳压器时首先应考虑的参数 。低压差线性稳压器有固定输出电压和可调输出电压两种类型 。固定输出电压稳压器使用比较方便，而且由于输出电压是经过厂家精密调整的，所以稳压器精度很高 。但是其设定的输出电压数值均为常用电压值，不可能满足所有的应用要求，但是外接元件数值的变化将影响稳定精度 。
2．输出电流(MaximumOutputCurrent)
用电设备的功率不同，要求稳压器输出的电流也不相同 。通常，输出电流越大的稳压器成本越高 。为了降低成本，在多只稳压器组成的供电系统中，应根据各部分所需的电流值选择适当的稳压器 。
3．输入输出电压差(DropoutVoltage)
输入输出电压差是低压差线性稳压器重要的参数 。在保证输出电压稳定的条件下，该电压压差越低，线性稳压器的性能就越好 。比如，5.0V的低压差线性稳压器，只要输入5.5V电压，就能使输出电压稳定在5.0V 。
4．接地电流(GroundPinCurrent)
接地电路IGND是指串联调整管输出电流为零时，输入电源提供的稳压器工作电流 。该电流有时也称为静态电流，但是采用PNP晶体管作串联调整管元件时，这种习惯叫法是不正确的 。通常较理想的低压差稳压器的接地电流很小 。
5．负载调整率(LoadRegulation)
负载调整率可以通过图2-1和式2-1来定义，LDO的负载调整率越小，说明LDO抑制负载干扰的能力越强 。
图2-1OutputVoltage&OutputCurrent
　【一文帮你搞清DCDC和LDO的区别】
(2-1)
式中
△Vload—负载调整率
Imax—LDO输出电流
Vt—输出电流为Imax时，LDO的输出电压
Vo—输出电流为0.1mA时，LDO的输出电压
△V—负载电流分别为0.1mA和Imax时的输出电压之差
6．线性调整率(LineRegulation)
线性调整率可以通过图2-2和式2-2来定义，LDO的线性调整率越小，输入电压变化对输出电压影响越小，LDO的性能越好 。
干货｜一文帮你搞清DCDC和LDO的区别
图2-2OutputVoltage&InputVoltage
(2-2)
式中
△Vline—LDO线性调整率
Vo—LDO名义输出电压
Vmax—LDO输入电压
△V—LDO输入Vo到Vmax'输出电压值和值之差
7．电源抑制比(PSSR)
LDO的输入源往往许多干扰信号存在 。PSRR反映了LDO对于这些干扰信号的抑制能力 。
三、LDO的典型应用
低压差线性稳压器的典型应用如图3-1所示 。图3-1(a)所示电路是一种常见的AC/DC电源，交流电源电压经变压器后，变换成所需要的电压，该电压经整流后变为直流电压 。在该电路中，低压差线性稳压器的作用是：在交流电源电压或负载变化时稳定输出电压，抑制纹波电压，消除电源产生的交流噪声 。
各种蓄电池的工作电压都在一定范围内变化 。为了保证蓄电池组输出恒定电压，通常都应当在电池组输出端接入低压差线性稳压器，如图3-1(b)所示 。低压差线性稳压器的功率较低，因此可以延长蓄电池的使用寿命 。同时，由于低压差线性稳压器的输出电压与输入电压接近，因此在蓄电池接近放电完毕时，仍可保证输出电压稳定 。
众所周知，开关性稳压电源的效率很高，但输出纹波电压较高，噪声较大，电压调整率等性能也较差，特别是对模拟电路供电时，将产生较大的影响 。在开关性稳压器输出端接入低压差线性稳压器，如图2-3(c)所示，就可以实现有源滤波，而且也可大大提高输出电压的稳压精度，同时电源系统的效率也不会明显降低 。
在某些应用中，比如无线电通信设备通常只有一足电池供电，但各部分电路常常采用互相隔离的不同电压，因此必须由多只稳压器供电 。为了节省共电池的电量，通常设备不工作时，都希望低压差线性稳压器工作于睡眠状态 。为此，要求线性稳压器具有使能控制端 。有单组蓄电池供电的多路输出且具有通断控制功能的供电系统如图3-1(d)所示 。
DC-DC
应当可以这样理解：DCDC的意思是直流变（到）直流（不同直流电源值的转换），只要符合这个定义都可以叫DCDC转换器，包括LDO 。但是一般的说法是把直流变（到）直流由开关方式实现的器件叫DCDC 。
DC-DC转换器包括升压、降压、升/降压和反相等电路 。DC-DC转换器的优点是效率高、可以输出大电流、静态电流小 。随着集成度的提高，许多新型DC-DC转换器仅需要几只外接电感器和滤波电容器 。但是，这类电源控制器的输出脉动和开关噪音较大、成本相对较高 。近几年来，随着半导体技术的发展，表面贴装的电感器、电容器、以及高集成度的电源控制芯片的成本不断降低，体积越来越小 。由於出现了导通电阻很小的MOSFET可以输出很大功率，因而不需要外部的大功率FET 。例如对于3V的输入电压，利用芯片上的NFET可以得到5V/2A的输出 。其次，对于中小功率的应用，可以使用成本低小型封装 。另外，如果开关频率提高到1MHz，还能够降低成本、可以使用尺寸较小的电感器和电容器 。有些新器件还增加许多新功能，如软启动、限流、PFM或者PWM方式选择等 。
总的来说，升压是一定要选DCDC的，降压，是选择DCDC还是LDO，要在成本，效率，噪声和性能上比较 。
LDO与DC/DC相比:
首先从效率上说，DC/DC的效率普遍要远高于LDO，这是其工作原理决定的.其次，DC/DC有Boost，Buck，Boost/Buck，(有人把ChargePump也归为此类) 。而LDO只有降压型 。
再次，也是很重要的一点，DC/DC因为其开关频率的原因导致其电源噪声很大，远比LDO大的多，大家可以关注PSRR这个参数.所以当考虑到比较敏感的模拟电路时候，有可能就要牺牲效率为保证电源的纯净而选择LDO 。
还有,通常LDO所需要的外围器件简单，占面积小，而DC/DC一般都会要求电感，二极管，大电容，有的还会要MOSFET，特别是Boost电路,需要考虑电感的工作电流，二极管的反向恢复时间，大电容的ESR等等，所以从外围器件的选择来说比LDO复杂，而且占面积也相应的会大很多 。

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