面试时经常被问及LDO和DCDC优缺点,区别。简单记录一下。
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LDO主要由调整管(工作在线区域,通常是晶体管或MOSFET)它由放大器组成。可调输出LDO输出电压一般由两个外围电阻控制,但精度会受到电阻精度的影响,理论计算后需要调整。如果您想获得高精度的输出电压,请尝试选择固定输出LDO。
需要关注的LDO参数:1. 压差(Dropout),有些芯片对Vin和Vout如果输出电压不符合要求,将需要差值。(在Vin和Vout当差值较小时,应选择低压差LDO)2. 输入电压、输出电压和输出电流的范围。2. 线性调整率,输入电压变化时对输出电压造成的影响。3. 负载调节率、负载变化导致负载电流变化、输出电压变化。4. 温度,由于LDO会产生热量,所以要考虑结温。
在Vref引脚增加滤波电容,进一步降低噪音和纹波。
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DCDC主要通过调整管(在开关状态下工作)MOSFET)由二极管和电感电容电阻组成。DCDC工作原理是通过控制MOSFET输出电压的配置是通过导通和截止时间比来实现的。其中,导通和截止日期的时间比一般由PWM(最常用),PFM、混合调制方法。PWM脉冲宽度调制,恒定开关频率,调节脉冲占空比;PFM调制脉冲频率,调节开关频率。PFM在轻载状态下效率高,但纹波和噪声相对于PWM较大。目前市场上也有PFM和PWM两者的优点是混合的。
DCDC电路有三种类别:BUCK电路(降压)BOOST电路(升压)BUCK-BOOST电路(反相)DCDC电路中,MOS电感电容器的开关功能和储能功能是实现的关键,续流二极管提供放电电路。
纹波电压大的原因:电感具有储能功能,在电路中MOS管道开关具有充放电过程,导致电流波动(电路分析通常为三角波)。该波动电流将在输出端等效电阻(输出电容ESR和负载Rload)纹波电压在上面形成。因此,如果想要纹波电压小,需要做好MOS管道、输出电容(主要因素)、电感选择。
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LDO与DCDC的区别:
1. LDO输出电流一般较小,需要考虑后电路的供电需求。DCDC支持大输出电流。
2. LDO压降降落在调节管上,导致功耗转化为热量。当功耗较大时,需要考虑散热问题(一般LDO底部会有冷却焊盘,需要打孔GND)。DCDC电路中MOS与开关相比,管道仅承担开关功能,基本无压降,但存在开关损耗LDO就功耗而言,散热问题基本不需要考虑。
3. LDO上电时序本身并不能保证,DCDC有一定的延迟,可以保证输出相对于输入的延迟。
4. LDO的纹波较小,尤其是对低频噪声有较强的抑制。DCDC由于纹波电流和ESR会有更大的纹波电压。
5. LDO成本低,外围电路设备少,应用简单。DCDC电路通常需要在外围增加MOS管道和电感(有些集成芯片不需要添加mos管道)增加了电路的复杂性、成本和成本PCB面积。
6. LDO只有降压,DCDC有多种类型可供选择。