開關電源 DC DC 與LDO電源的區別 原理

2021-08-28 18:31:00 字數 1257 閱讀 9371

從本篇開始,我們來談談開關電源和ldo電源的一些原理上,指標上的區別對比,目的是分析它們之間的優缺點,從而找到如何在pcb設計上更好的進行選擇使用。本來本人是想從直流電源的種類的選擇進行切入,查閱了不少資料,發現對直流電源的分類不太明確,按型別分,按電路結構分,按拓撲分都不太一樣。有的把它分為線性型,開關型,可控矽整流型和感應型;有的又把它分為化學電源,線性穩壓電源和開關型穩壓電源,有的分類乾脆就分兩種,線性型和開關型。

回到我們熟悉的pcb中,大的分類就比較明確了,主要有線性電源和開關電源,其中線性電源主要使用ldo電源,開關電源就是我們通常說的dc-dc電源。其實嚴謹來說,線性電源不能等同於ldo電源,ldo電源只是線性電源的其中一種,只不過它具有比較低的調整管壓差而得名。

前面的文章有提過開關電源的一些原理,因此在講它們的區別之前,覺得應該補充下ldo的原理,然後才能進行下面的對比。

ldo,low dropout regulator,中文是低壓差線性穩壓器,它內部的一般結構如下圖:

用到的元器件也比較簡單,乙個串聯調整管vt,兩個分壓電阻r1,r2,放大器a,基準電壓ref部分,然後就可以把輸入和輸出連線起來,由r1和r2分壓得到的放大器的同相輸入端電壓為取樣電壓,放大器反相輸入端電壓為乙個基準電壓,放大器的輸出用來驅動調整管,調整管的輸入輸出連線輸入輸出電壓。

然後它是怎麼進行穩壓的呢,我們對它的工作原理進行描述下:

當輸出電壓uout下降時,由r1和r2分壓的取樣電壓(即放大器的同相輸入端電壓)下降,因此放大器的輸出驅動電流增加,從而導致串聯調整管的壓降減小,即uin-uout減小,最終使uout電壓上公升。當輸出電壓uout上公升時同理。

如果你們覺得關於開關電源和ldo的原理描述還過於複雜的話,本人還特地畫了以下這個模型進行比喻(畫得不太好看,請多多見諒哈)。

我們把輸入電壓比喻成乙個大的水龍頭,我們的目的是從這個大的水龍頭(輸入電壓)中接取小的水流(輸出電壓),我們有以下兩種方式去完成。

左邊的方式是我們加個水閥,把水閥開到乙個我們需要的位置,把這個位置固定,然後讓水龍頭流出我們需要的水流大小;或者我們腦洞可以開得大一點,用右邊的方法,我們通過不斷的把水龍頭全開全關,這樣其實也能得到連續的水流,前提是我們開和關的速度要快些,不然水流會斷,然後通過開和關的時間的比例也能控制水流的大小。這其實就是ldo和dc-dc電源工作原理的主要區別。 

開關電源 DC DC 與LDO電源的區別 紋波

上期文章講完了開關電源和ldo電源效率的比較,顯然是開關電源佔了上風,它普遍維持在85 以上的效率而且加上之前說的輸出電壓可公升可降的屬性,看上去ldo電源已經不是它的對手。但是實際上並非如此,至少我們看到pcb設計中還是很多用到ldo電源的,說明它肯定有自身的優勢。其中,它最大的乙個優勢很多也提到...

開關電源和LDO的區別

線性穩壓電源 ldo 常用於低壓場合,像ldo需要滿足一定的電壓差。輸出電壓調整率和紋波比較好,效率比較低,需要的外圍元器件比較少,成本低。電路比較簡單。線性穩壓電源 ldo 優點是穩定性高,紋波小,可靠性高,易做成多路輸出連續可調的電源。缺點是體積大 較笨重 效率相對較低。這類穩壓電源又有很多種,...

開關電源與線性電源的區別

一 線性電源的原理 線性電源主要包括工頻變壓器 輸出整流濾波器 控制電路 保護電路等。如圖1。二 開關電源的原理 開關電源主要包括輸入電網濾波器 輸入整流濾波器 逆變器 輸出整流濾波器 控制電路 保護電路。如圖2 它們的功能是 1 輸入電網濾波器 消除來自電網,如電動機的啟動 電器的開關 雷擊等產生...