电源笔记（LDO、DCDC、基准电压源）

• DC-DC转换器适合需要高效能、大功率并且电压变化较大的场合。
• LDO适合低功率、对噪声要求高的应用，尤其是输入和输出电压差不大的时候。
• 基准电压源适用于需要高精度、低噪声电压参考的应用

• LDO效率低（工作原理类似于电阻压降，会带来损耗，发热）；DC\DC效率高（通过控制开关管（三极管、MOS管）开关对电容电感冲、放电，通过控制开关频率控制输出电压）
• LDO只能做压降，DC\DC适用于升压\降压
• LDO输出纹波小，而DC\DC由于开关原理纹波较大，可以在DC\DC后加一个LDO减小纹波
• LDO外围电路简单，成本较低，DC\DC相反
• LDO输出电流与输入相似，因此如果压降太大会导致过多功率损耗在LDO上，带来发热等问题
• LDO一般最大输出电流有几百mA，而DCDC最大输出电流有几A甚至更大

DC-DC

用于构建Buck电路/Boost电路的核心器件。使用开关元件（三极管、MOSFET）以及储能元件（电感、电容），通过调整输出占空比改变输出电压。效率较高（约80%以上）适用于高负载功率场景。

但是DC-DC外围电路设计较为复杂，输出电压有纹波，不够平滑。

且需要主要开关噪声和电磁干扰。

工作模式

DC-DC导通模式

CCM ，连续导通模式(Continuous Conduction Mode)

DCM，断续导通模式 (Discontinuous Conduction Mode)

BCM，临界导通模式（ CCM 切换到 DCM 经历的模式）(Boundary Conduction Mode)

DC-DC控制模式

PWM(脉冲宽度调制)

PWM采用恒定的开关频率，通过调节脉冲宽度(占空比)的方法来实现稳定电源电压的输出。在PWM调制方式下，开关频率恒定，即不存在长时间被关断的情况。

优点：噪声低、效率高，对负载的变化响应速度快，且支持连续供电的工作模式。

缺点：轻负载时效率较低，且电路工作不稳定，在设计上需要提供假负载。

        电压控制模式

        电流控制模式

                峰值电流

                谷值电流

                平均电流

PFM(脉冲频率调制)

PFM通过调节开关频率以实现稳定的电源电压的输出。PFM工作时，在输出电压超过上阈值电压后，其输出将关断，直到输出电压跌落到低于下阈值电压时，才重新开始工作。

优点：功耗较低，轻负载时，效率高且无需提供假负载。

缺点：对负载变化响应较慢，输出电压的噪声和纹波相对较大，不适合工作于连续供电方式。

 

Buck电路