完成供电电路设计就完成了电路设计的一半,供电电路设计要兼顾EMC和信号完整性。
开关电源(DC-DC)和线性电源(LDO)
两者区别
1、本质区别:开关电源是直流电转变为高频脉冲电流,将电能储存到电感、电容元件中,利用电感、电容的特性将电能按预定的要求释放出来来改变输出电压或电流的; 线性电源没有高频脉冲和储存元件,它利用元器件线性特性在负载变化时瞬间反馈控制输入达到稳定电压和电流的。
2、输出电压范围:开关电源可以用于升压,也可以降压;线性电源只可以用于降压。这个压差不能很大,否则发热会很大。
3、效率与功耗:在线性稳压器中,晶体管的工作状态始终处于线性范围内,即功率器件一直在工作。因此,线性稳压器的效率相对较低,一般在50%~60%左右。而且,由于晶体管在工作过程中会产生热量,因此线性稳压器的发热量也较大。相比之下,DC-DC转换器的效率要高得多。由于它采用了高频开关技术,可以更有效地利用电能,减少能量的损耗。此外,DC-DC转换器的体积也相对较小,适用于需要高效率、小体积的应用场景。
4、纹波与噪声:由于线性稳压器没有使用开关元件,其输出电压的纹波较小,噪声也较低。这使得线性稳压器在需要高精度、低噪声的电路中更为适用。而DC-DC转换器由于采用了高频开关技术,其输出电压的纹波和噪声相对较大,可能需要额外的滤波器来降低纹波和噪声。
工作原理
工作原理:
线性稳压器的工作原理相对简单,它主要通过调整内部晶体管的导通程度来改变和控制其输出的电压和电流。在线性稳压器中,晶体管相当于一个可变电阻,串接在供电回路中。当输入电压发生变化时,晶体管会调整其导通程度,以保持输出电压的稳定。由于线性稳压器没有使用开关元件,因此其输出电压的纹波较小,噪声也较低。
而DC-DC转换器的工作原理则更为复杂。它利用电容、电感的储能特性,通过可控开关(如MOSFET)进行高频开关的动作,将输入的电能储存在电容或电感中,当开关断开时,电能再释放给负载,提供能量。DC-DC转换器可以实现升压和降压的功能,其输出的功率或电压的能力与占空比(由开关导通时间与整个开关周期的比值)有关。
具体DC-DC/LDO电路汇总
详细汇总可以免费下载下方文档查看(在我电脑E-86173-文档-Word):
电源模块整理文档