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電源芯片DC/DC

  在電子產(chǎn)品中經(jīng)常會(huì)看到DC/DC、LDO的身影，在PCB中，大分類非常明確，主要是有線電源和開(kāi)關(guān)電源，其中線性電源主要使用LDO電源，開(kāi)關(guān)電源通常被稱為DC-DC電源芯片。但嚴(yán)格地說(shuō)，線性電源不能相當(dāng)于LDO電源，LDO電源芯片只是線性電源之一，但它以相對(duì)較低的調(diào)整管壓差命名。

  DC/DC是將某一直流輸入電壓轉(zhuǎn)換成另一直流輸出電壓，常見(jiàn)的有升壓式(Boost)、降壓式(Buck)、升降壓式和反相結(jié)構(gòu)，如果是用在壓降比較大的情況下，選擇DC/DC，因?yàn)槠湫矢?，而LDO會(huì)因?yàn)閴航荡蠖陨頁(yè)p耗很大部分效率;在降壓過(guò)程中能量損耗比較小，芯片發(fā)熱不明顯。芯片封裝比較小，能實(shí)現(xiàn)PWM數(shù)字控制。

LDO是low dropout voltage regulator的縮寫(xiě)，就是低壓差線性穩(wěn)壓器，它們都是將一種輸入電壓穩(wěn)定到某一電壓，LDO只能作為降壓式輸出，如果壓降比較小，選擇LDO，因?yàn)槠湓肼暤?，電源干凈，而且外圍電路?jiǎn)單，成本低。

  電源芯片DC/DC和LDO區(qū)別

  首先從效率上說(shuō)，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(diǎn)，DC/DC因?yàn)槠溟_(kāi)關(guān)頻率的原因?qū)е缕潆娫丛肼暫艽螅h(yuǎn)比LDO大的多，大家可以關(guān)注PSRR這個(gè)參數(shù)。所以當(dāng)考慮到比較敏感的模擬電路時(shí)候，有可能就要犧牲效率為保證電源的純凈而選擇LDO。

  電源ic選取時(shí)應(yīng)注意一下以下參數(shù)

  1、輸出電壓：DC/DC輸出電壓可通過(guò)反饋電阻調(diào)節(jié)，LDO有固定輸出和可調(diào)輸出兩種類型;

  2、輸入輸出電壓差：輸入輸出電壓差是LDO重要參數(shù)，由LDO輸出電流與輸入電流相等，壓差越小，芯片內(nèi)部功耗越小，效率越高。

  3、最大輸出電流：LDO一般最大輸出電流有幾百mA，而DCDC最大輸出電流有幾A甚至更大。

  4、輸入電壓：不同芯片對(duì)輸入有不同的要求。

  5、紋波/噪聲：由DC/DC工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)導(dǎo)致其紋波/噪聲要比LDO差，所以在設(shè)計(jì)時(shí)比較敏感的電路盡量選擇LDO供電。

  6、效率：如果輸入輸出電壓接近，選擇LDO比DC/DC相對(duì)效率高，若壓差大，選擇DC/DC高，因LDO輸出電流與輸入電流基本相等，壓降太大，耗在LDO上能量太大，效率就不高。

  7、成本、外圍電路：LDO相對(duì)DCDC成本要低，外圍電路要簡(jiǎn)單。

  在選擇DC-DC芯片時(shí)，要避免靠近敏感的弱信號(hào)，避免直接給這類電路直接供電。DC-DC工作的開(kāi)關(guān)頻率在設(shè)計(jì)時(shí)也是要考慮，避免出現(xiàn)開(kāi)關(guān)頻率直接或間接通過(guò)混頻對(duì)信號(hào)干擾，在不確定下，最好把同步信號(hào)SYNC接由可控的PWM來(lái)調(diào)整工作在不同的開(kāi)關(guān)頻率下。

  近年來(lái)，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，安裝在表面的電感器、電容器和高集成電源控制芯片的成本不斷降低，體積也越來(lái)越小。由于導(dǎo)電阻小的MOSFET可以導(dǎo)出大功率，因此不需要外部大功率FET。例如，對(duì)于3V的輸入電壓，芯片上的NFET可以獲得5V/2A的輸出。其次，對(duì)于中小功率的應(yīng)用，可以采用低成本包裝。此外，如果開(kāi)關(guān)頻率提高到1MHz，還可以降低成本，使用較小的電感器和電容器。一些新機(jī)器還增加了許多新功能，如軟啟動(dòng)、限流、PFM或PWM選擇。一般來(lái)說(shuō)，變壓器必須選擇DCDC、降壓、DCDC或LDO，這需要在成本、效率、噪聲和功能上進(jìn)行比較。