电路设计中LDO与DC-DC的选择问题（DC-DC篇）

最新推荐文章于 2025-06-16 15:11:27 发布

NeverImagine_

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分类专栏：学习笔记硬件篇文章标签： DC-DC LDO 电源芯片

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/NeverImagine_/article/details/93193105

本文深入探讨了DC-DC转换器的工作原理，包括BUCK、BOOST和BUCK-BOOST三种基本拓扑，并分析了其主要参数如输入电压范围、输出电压纹波和效率。此外，还对比了DC-DC与LDO在稳压性、带载能力、效率和噪声等方面的优劣，以帮助读者在实际应用中做出合适的选择。

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（接上文）
上文讨论了LDO的原理和特性，本文再分析一下DC-DC。

二、DC-DC

Ⅰ 原理
DC-DC是一种在直流电路中将一个电压值的电能变为另一个电压值的电能的装置，属于开关电源。开关电源根据拓扑分类可分为隔离型和非隔离型，顾名思义隔离型拓扑表示输入电压与输出电压之间不存在电流路径（输入回路与输出回路不直接相连），非隔离型表示输入输出电压之间存在电流路径（输入回路与输出回路直接相连）。非隔离型开关电源一般为DC-DC，有三大基本拓扑：
1、BUCK降压型
如图：
在这里插入图片描述
PWM驱动为高电平时，晶体管导通，电感磁通变化量为：
∆ϕ =Vl × Ton= (Vin-Vout)× Ton ------- ①
其中Ton为晶体管导通时间。
当晶体管断开时，由于电感电流不能突变，电感与负载和续流二极管形成放电回路给负载供电，放电时，电感的磁通变化量为：
∆ϕ =Vl × Toff= Vout×(T- Ton) ------- ②
根据能量守恒定律，在PWM驱动晶体管开关时电感吸收的能量和释放的能量应保持不变，则有：① = ②
Vout=D × Vin
其中D为PWM的占空比。