LDO和BUCK降压稳压器对比

LDO和BUCK降压稳压器(dc/dc)对比

传统的线性稳压器，如78xx系列的芯片都要求输入电压要比输出电压高出2v~3V以上，否则就不能正常工作。但是在一些情况下，这样的条件显然是太苛刻了，如5v转3.3v,输入与输出的压差只有1.7v，显然是不满足条件的。针对这种情况，才有了LDO类的电源转换芯片。

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。随著集成度的提高，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。

LDO的选择

当所设计的电路对分路电源有以下要求

1．高的噪音和纹波抑制；

2．占用PCB板面积小，如手机等手持电子产品；

3．电路电源不允许使用电感器，如手机；

4．电源需要具有瞬时校准和输出状态自检功能；

5．要求稳压器低压降，自身功耗低；

6．要求线路成本低和方案简单；

此时，选用LDO是最恰当的选择，同时满足产品设计的各种要求

DC/DC:效率高，噪声大；好处就是转换效率高，可以大电流，但输出干扰较大，体积也相对较大。

LDO:噪声低，静态电流小；体积小，干扰较小，当输入与输出电压差较大的化，转换效率低.

所以如果是用在压降比较大的情况下，选择DC/DC，因为其效率高，而LDO会因为压降大而自身损耗很大部分效率；如果压降比较小，选择LDO，因为其噪声低，电源干净，而且外围电路简单，成本低。

LDO是low dropout regulator，意为低压差线性稳压器，是相对于传统的线性稳压器来说的。传统的线性稳压器，如78xx系列的芯片都要求输入电压要比输出电压高出2v~3V以上，否则就不能正常工作。但是在一些情况下，这样的条件显然是太苛刻了，如5v转3.3v,输入与输出的压差只有1.7v，显然是不满足条件的。针对这种情况，才有了LDO类的电源转换芯片。

LDO线性降压芯片：原理相当于一个电阻分压来实现降压，能量损耗大，降下的电压转化成了热量，降压的压差和负载电流越大，芯片发热越明显。这类芯片的封装比较大，便于散热。

LDO线性降压芯片如：2596，L78系列等。

DC/DC降压芯片：在降压过程中能量损耗比较小，芯片发热不明显。芯片封装比较小，能实现PWM数字控制。

DC/DC降压芯片如：TPS5430/31，TPS75003，MAX1599/61,TPS61040/41

总的来说，进行PCB设计时，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。关键是具体应用具体分析。

在采用MCU/DSP/FPGA设计的控制系统中，低压输入

级（一般在12V以下），输出

5V/3.3V/1.8V/1.5V/1.2V的电路中，常用的电源芯

片是BUCK（降压型）开关稳压器和LDO(低压差）线

性稳压器。这两款电源芯片在应用中，有着各自的

优缺点，在电路设计时，需要根据实际有选择地使用。

一、LDO和BUCK降压稳压器对比

1、当输入电压为高电压时（一般是>5V的时候），并且输入输出

压差很大时，需要选用BUCK开关稳压器，这种情况下，采用开关电源

芯片，效率高，发热量小；若采用线性稳压器，则输入输出的压差过大，这部分功率都被消耗了，造成效率低、发热量巨大，需要额外增

加大的散热片。当输入电压在5V以下时，优先考虑LDO线性稳压器，

这类芯片的特点是低成本，若在不考虑成本及高要求的情况下，也可

使用开关稳压器芯片。

2、当板级输出电源的输出电流>1A时，宜用BUCK开关稳压器，这类芯片型号非常多，这里就不一一列举了；当输出的电源在1A以下，最好选择LDO芯片，使用开关稳压器就有些浪费资源了，呵呵。

3、BUCK开关稳压器的输出纹波及稳压性不如LDO好,所以像MCU/DSP/FPGA等内核电源（1.2V、1.5V、2.5V等）一般会选择LDO，

这个可以多看看TI的电源管理芯片手册，里面有很多针对不同处理器

的芯片推荐型号。另外，当输入电压很高或输入/输出电压压差很大，

且输出电流比较大时，可采用“BUCK+LDO”方案。这个方案在一般的

控制板上实现比较容易，成本也不高。

4、从电路设计的复杂程度上来说：BUCK开关稳压器电路要用

外部电感，体积较大，有些还要使用外部MOS管，电路设计和调试需

要花费一定时间，除非是前期积累的成熟设计；而LDO电路则很简单，其外围电路只需要几个滤波电容。

5、BUCK开关稳压器的转换效率比LDO高，热温特性也比

LDO好；在电路设计时，当需要输出电压精度很高时，必须用LDO来

实现。

总结：只有将两者结合起来，才能得到一个稳定的，被认为是完美的电源电路。

二、LDO和BUCK降压稳压器应用注意事项

1、导致 LDO 产生振荡最常见的原因是什么？就是输出电容器！

A、ESR 过高。质量欠佳的钽电容器会具有高 ESR，一般尽量采用进口器件。铝电解电容器在低温条件下将具有高 ESR，一般采用钽电容器件。

B、ESR 过低。在电路中，最好选用知名品牌的贴片器件。

2、造成BUCK开关稳压器芯片发热严重的一个原因：就是电感。

我们知道电感器的选择是依靠负载电阻，工作频率，输出电压（占空比）工作效率来确定的，不是越大或者越小越好。目前，一些购买到的贴片电感容易出现容量与标识不符的情况，造成芯片发热严重，解决方法就是采用直插式柱状电感器。

三、电源设计分享

第一个图是一个LP3965-ADJ的LDO电源设计，可以看到，在电路中设计了一个大的接地平面用作散热器。