干货｜一文帮你搞清DCDC和LDO的区别

LDO： LOW DROPOUT VOLTAGE LDO（是low dropout voltage regulator的缩写,整流器）低压差线性稳压器，故名思意，为线性的稳压器，仅能使用在降压应用中。也就是输出电压必需小于输入电压。

优点： 稳定性好，负载响应快。输出纹波小。

缺点： 效率低，输入输出的电压差不能太大。负载不能太大，目前最大的LDO为5A（但要保证5A的输出还有很多的限制条件）

DC/DC： 直流电压转直流电压。严格来讲，LDO也是DC/DC的一种，但目前DC/DC多指开关电源。具有很多种拓朴结构，如BUCK，BOOST等。

优点： 效率高，输入电压范围较宽。

缺点： 负载响应比LDO差，输出纹波比LDO大。

DC/DC和LDO的区别是什么？

DC/DC转换器一般由控制芯片，电杆线圈，二极管，三极管，电容构成。

DC/DC转换器为转变输入电压后有效输出固定电压的电压转换器。DC/DC转换器分为三类：升压型DC/DC转换器、降压型DC/DC转换器以及升降压型DC/DC转换器。根据需求可采用三类控制。PWM控制型效率高并具有良好的输出电压纹波和噪声。PFM控制型即使长时间使用，尤其小负载时具有耗电小的优点。PWM/PFM转换型小负载时实行PFM控制，且在重负载时自动转换到PWM控制。目前DC-DC转换器广泛应用于手机、MP3、数码相机、便携式媒体播放器等产品中。

DC-DC（简述原理）

其实内部是先把DC直流电源转变为交流电电源AC。通常是一种自激震荡电路，所以外面需要电感等分立元件。

然后在输出端再通过积分滤波，又回到DC电源。由于产生AC电源，所以可以很轻松的进行升压跟降压。两次转换，必然会产生损耗，这就是大家都在努力研究的如何提高DC-DC效率的问题。

对比：

1、DCtoDC包括boost(升压)、buck(降压)、Boost/buck(升/降压)和反相结构，具有高效率、高输出电流、低静态电流等特点，随着集成度的提高，许多新型DC-DC转换器的外围电路仅需电感和滤波电容；但该类电源控制器的输出纹波和开关噪声较大、成本相对较高。

2、LDO：低压差线性稳压器的突出优点是具有最低的成本，最低的噪声和最低的静态电流。它的外围器件也很少，通常只有一两个旁路电容。新型LDO可达到以下指标：30μV输出噪声、60dBPSRR、6μA静态电流及100mV的压差。

LDO简述原理：

线性稳压器能够实现这些特性的主要原因在于内部调整管采用了P沟道场效应管，而不是通常线性稳压器中的PNP晶体管。P沟道的场效应管不需要基极电流驱动，所以大大降低了器件本身的电源电流；另一方面，在采用PNP管的结构中，为了防止PNP晶体管进入饱和状态降低输出能力，必须保证较大的输入输出压差；而P沟道场效应管的压差大致等于输出电流与其导通电阻的乘积，极小的导通电阻使其压差非常低。当系统中输入电压和输出电压接近时，LDO是最好的选择，可达到很高的效率。所以在将锂离子电池电压转换为3V电压的应用中大多选用LDO，尽管电池最后放电能量的百分之十没有使用，但是LDO仍然能够在低噪声结构中提供较长的电池寿命。

便携电子设备不管是由交流市电经过整流(或交流适配器)后供电，还是由蓄电池组供电，工作过程中，电源电压都将在很大范围内变化。比如单体锂离子电池充足电时的电压为4.2V，放完电后的电压为2.3V，变化范围很大。各种整流器的输出电压不仅受市电电压变化的影响，还受负载变化的影响。为了保证供电电压稳定不变，几乎所有的电子设备都采用稳压器供电。小型精密电子设备还要求电源非常干净（无纹波、无噪声），以免影响电子设备正常工作。为了满足精密电子设备的要求，应在电源的输入端加入线性稳压器，以保证电源电压恒定和实现有源噪声滤波。

一、LDO的基本原理

低压差线性稳压器(LDO)的基本电路如图1-1所示，该电路由串联调整管VT（PNP晶体管，注：实际应用中，此处常用的是P沟道场效应管）、取样电阻R1和R2、比较放大器A组成。

图1-1低压差线性稳压器基本电路

取样电压Uin加在比较器A的同相输入端，与加在反相输入端的基准电压Uref（Uout*R2/（R1+R2））相比较，两者的差值经放大器A放大后.Uout=(U+-U-)*A注A为比较放大器的倍数，）控制串联调整管的压降，从而稳定输出电压。

当输出电压Uout降低时，基准电压Uref与取样电压Uin的差值增加，比较放大器输出的驱动电流增加，串联调整管压降减小，从而使输出电压升高。

相反，若输出电压Uout超过所需要的设定值，比较放大器输出的前驱动电流减小，从而使输出电压降低。供电过程中，输出电压校正连续进行，调整时间只受比较放大器和输出晶体管回路反应速度的限制。

应当说明，实际的线性稳压器还应当具有许多其它的功能，比如负载短路保护、过压关断、过热关断、反接保护等，而且串联调整管也可以采用MOSFET。

二、低压差线性稳压器的主要参数

1．输出电压(OutputVoltage)

输出电压是低压差线性稳压器最重要的参数，也是电子设备设计者选用稳压器时首先应考虑的参数。低压差线性稳压器有固定输出电压和可调输出电压两种类型。固定输出电压稳压器使用比较方便，而且由于输出电压是经过厂家精密调整的，所以稳压器精度很高。但是其设定的输出电压数值均为常用电压值，不可能满足所有的应用要求，但是外接元件数值的变化将影响稳定精度。

2．最大输出电流(MaximumOutputCurrent)

用电设备的功率不同，要求稳压器输出的最大电流也不相同。通常，输出电流越大的稳压器成本越高。为了降低成本，在多只稳压器组成的供电系统中，应根据各部分所需的电流值选择适当的稳压器。

3．输入输出电压差(DropoutVoltage)

输入输出电压差是低压差线性稳压器最重要的参数。在保证输出电压稳定的条件下，该电压压差越低，线性稳压器的性能就越好。比如，5.0V的低压差线性稳压器，只要输入5.5V电压，就能使输出电压稳定在5.0V。

4．接地电流(GroundPinCurrent)

接地电路IGND是指串联调整管输出电流为零时，输入电源提供的稳压器工作电流。该电流有时也称为静态电流，但是采用PNP晶体管作串联调整管元件时，这种习惯叫法是不正确的。通常较理想的低压差稳压器的接地电流很小。

5．负载调整率(LoadRegulation)

负载调整率可以通过图2-1和式2-1来定义，LDO的负载调整率越小，说明LDO抑制负载干扰的能力越强。

图2-1OutputVoltage&OutputCurrent

(2-1)

式中

△Vload—负载调整率

Imax—LDO最大输出电流

Vt—输出电流为Imax时，LDO的输出电压

Vo—输出电流为0.1mA时，LDO的输出电压

△V—负载电流分别为0.1mA和Imax时的输出电压之差

6．线性调整率(LineRegulation)

线性调整率可以通过图2-2和式2-2来定义，LDO的线性调整率越小，输入电压变化对输出电压影响越小，LDO的性能越好。

图2-2OutputVoltage&InputVoltage

(2-2)

式中

△Vline—LDO线性调整率

Vo—LDO名义输出电压

Vmax—LDO最大输入电压

△V—LDO输入Vo到Vmax'输出电压最大值和最小值之差

7．电源抑制比(PSSR)

LDO的输入源往往许多干扰信号存在。PSRR反映了LDO对于这些干扰信号的抑制能力。

三、LDO的典型应用

低压差线性稳压器的典型应用如图3-1所示。图3-1(a)所示电路是一种最常见的AC/DC电源，交流电源电压经变压器后，变换成所需要的电压，该电压经整流后变为直流电压。在该电路中，低压差线性稳压器的作用是：在交流电源电压或负载变化时稳定输出电压，抑制纹波电压，消除电源产生的交流噪声。

各种蓄电池的工作电压都在一定范围内变化。为了保证蓄电池组输出恒定电压，通常都应当在电池组输出端接入低压差线性稳压器，如图3-1(b)所示。低压差线性稳压器的功率较低，因此可以延长蓄电池的使用寿命。同时，由于低压差线性稳压器的输出电压与输入电压接近，因此在蓄电池接近放电完毕时，仍可保证输出电压稳定。

众所周知，开关性稳压电源的效率很高，但输出纹波电压较高，噪声较大，电压调整率等性能也较差，特别是对模拟电路供电时，将产生较大的影响。在开关性稳压器输出端接入低压差线性稳压器，如图2-3(c)所示，就可以实现有源滤波，而且也可大大提高输出电压的稳压精度，同时电源系统的效率也不会明显降低。

在某些应用中，比如无线电通信设备通常只有一足电池供电，但各部分电路常常采用互相隔离的不同电压，因此必须由多只稳压器供电。为了节省共电池的电量，通常设备不工作时，都希望低压差线性稳压器工作于睡眠状态。为此，要求线性稳压器具有使能控制端。有单组蓄电池供电的多路输出且具有通断控制功能的供电系统如图3-1(d)所示。

图3-1低压差线性稳压器(LDO)典型应用

DC-DC

应当可以这样理解：DCDC的意思是直流变（到）直流（不同直流电源值的转换），只要符合这个定义都可以叫DCDC转换器，包括LDO。但是一般的说法是把直流变（到）直流由开关方式实现的器件叫DCDC。

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。近几年来，随著半导体技术的发展，表面贴装的电感器、电容器、以及高集成度的电源控制芯片的成本不断降低，体积越来越小。由於出现了导通电阻很小的MOSFET可以输出很大功率，因而不需要外部的大功率FET。例如对于3V的输入电压，利用芯片上的NFET可以得到5V/2A的输出。其次，对于中小功率的应用，可以使用成本低小型封装。另外，如果开关频率提高到1MHz，还能够降低成本、可以使用尺寸较小的电感器和电容器。有些新器件还增加许多新功能，如软启动、限流、PFM或者PWM方式选择等。

总的来说，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。

LDO与DC/DC相比:

首先从效率上说，DC/DC的效率普遍要远高于LDO，这是其工作原理决定的.其次，DC/DC有Boost，Buck，Boost/Buck，(有人把ChargePump也归为此类)。而LDO只有降压型。

再次，也是很重要的一点，DC/DC因为其开关频率的原因导致其电源噪声很大，远比LDO大的多，大家可以关注PSRR这个参数.所以当考虑到比较敏感的模拟电路时候，有可能就要牺牲效率为保证电源的纯净而选择LDO。

还有,通常LDO所需要的外围器件简单，占面积小，而DC/DC一般都会要求电感，二极管，大电容，有的还会要MOSFET，特别是Boost电路,需要考虑电感的最大工作电流，二极管的反向恢复时间，大电容的ESR等等，所以从外围器件的选择来说比LDO复杂，而且占面积也相应的会大很多。

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极简应用，卓越性能，英集芯AC-DC芯片方案深度评测

前言

电力已是日常生活和工业发展不可或缺的资源。我们使用的各种电子设备，如手机、电脑、家用电器等，都需要稳定的电力供应以正常运行。而住宅和商业设施通常提供的是交流电（AC），其电压和极性会周期性地变化。电子设备却需要直流电（DC），一种电压稳定、方向不变的电流。为了解决这一供电问题，就需要用到AC-DC转换器。

2024（春季）亚洲充电展在深圳如期举行，同期，快充大会也在展会中同步开展，多家知名快充芯片企业纷纷登台发表精彩的演讲，这些企业代表们以其丰富的专业知识，向与会者详细讲解了最新的充电技术进展，以及如何利用创新的芯片解决方案来提升充电效率和安全性。其中，行业知名快充芯片企业英集芯在大会上发表了最新的AC-DC套片方案。这些套片方案针对当前市场上对高效率和高功率密度的需求，提供了极具竞争力的解决方案。

Injoinic英集芯

在此次快充大会上，英集芯公司隆重推出了一系列全新的芯片产品和演示方案。充电头网将为带来这些成果的详尽解读。

芯片介绍

IP2006H

IP2006H是一款适用于100W以下应用的通用多模态反激式控制器芯片，具备高达65V的耐压能力，能够在5-20V输出范围内无需LDO。该芯片支持先进的抖频技术，通过在频率和谷底开通附近进行抖动，优化了传导性能，特别是在DCM振铃频点。它还具有均衡的输入输出补偿功能，确保在宽范围的输入输出限流点的一致性。

与传统模拟AC-DC控制器相比，IP2006H提供了丰富的配置选项，如驱动电压、工作频率和各种保护阈值，可通过OTP烧录方式进行一次性配置。

此外，它支持多种工作模式和保护机制，包括限制频率QR（不锁谷底）、CCM+限制频率QR（不锁谷底）以及LowLine CCM+ HighLline限制频率QR（锁固定谷底）等多模态工作。

IP2073

IP2073是英集芯推出的Simplest Switch系列反激式转换器，是一款合封功率管的开关控制器，支持65W以下输出功率。

IP2073内部集成了一个650V高压功率管、启动电路、自供电电路以及电流采样功能，复用原边绕组作为检测绕组，省去了VCC供电电路及外部电流采样电阻，而且无需辅助绕组绕组，变压器仅需两个绕组，大大简化了电路设计与复杂度。

IP2073具有低至140μA的待机电流，可以实现系统待机功耗小于75mW。IP2073在轻载进入到降频模式和突发模式，提升转换效率，以满足严格能效标准。

IP2073还具有多种完善的保护机制，包括输出欠压保护、VDD过压保护、过温保护、带补偿的过功率保护等，采用eHSOP-5封装。

IP2002T/IP2008

IP2002T/IP2008系列是同步整流控制器，通过搭配IP2006H以及Simplest Switch系列反激式转换器进行工作。

IP2002T是一款应用于输出电压低于12V的同步整流控制器芯片，检测管脚耐压80V，兼容高边/低边工作模式、DCM/CCM工作模式，并具有非常丰富的配置选项。IP2002T系列同时提供内置65V高性能SGT的转换器，型号分别为IP2002TS（8mΩ SGT）和IP2002TH（12mΩ SGT）。

IP2008是一款适用于20-28VPD输出的反激式同步整流控制器芯片，检测管脚耐压高达150V，兼容高边/低边工作模式、DCM/CCM工作模式。IP2008系列同时提供内置100V高性能SGT的转换器，型号为IP2002S（10mΩ SGT）。

demo介绍

IP2006H通用多模态搭配同步整流芯片IP2008可以覆盖到30至100W的几乎所有应用，同时英集芯提供极其丰富的协议以供客户选择，接下来展示相关的组合DEMO。

单C口 45W demo方案

以下是英集芯推出的一款单C口45W快充方案，采用IP2006H通用多模态搭配同步整流芯片IP2008以及快充协议芯片IP2736，尺寸为30.5x30.5x29mm，尺寸精巧，外置CaseCode结构耗尽型GaN HEMT，并支持多种快充协议。

单C口 65W 异形demo方案

以下是英集芯推出的一款单C口65W快充方案，采用IP2006H通用多模态搭配同步整流芯片IP2008以及快充协议芯片IP2723TH，支持全电压持续满功率输出，满足EMI接地测试要求，尺寸为46x46x22mm，尺寸精巧，外置增强型GaN HEMT，并支持多种快充协议。

单C口 65W 超薄demo方案

以下是英集芯推出的一款单C口65W快充方案，采用IP2006H通用多模态搭配同步整流芯片IP2008以及快充协议芯片IP2723TH，低电压输入功率降额至40W max，采用PCB平板变压器设计方案，做到了超薄设计，尺寸为74x39x8mm，外置增强型GaN HEMT，并支持多种快充协议。

双C口 35W demo方案

以下是英集芯推出的一款双C口 35W快充方案，采用两颗IP2006H通用多模态搭配两颗同步整流芯片IP2008以及双USB-C快充协议芯片IP2738，外置SJ-MOSFET，单口模式下双AC-DC并联均流输出，尺寸为46x39x20mm，并支持多种快充协议。

双C口 65W demo方案

以下是英集芯推出的一款双C口 65W快充方案，采用两颗IP2006H通用多模态搭配同步整流芯片IP2008、双USB-C快充协议芯片IP2738以及两颗同步降压控制器芯片IP6550，外置增强型GaN HEMT，任意单口均支持65W满血输出，尺寸为65x30x28mm，并支持多种快充协议。

2C1A三口 65W demo方案

以下是英集芯推出的一款2C1A三口 65W快充方案，采用两颗IP2006H通用多模态搭配同步整流芯片IP2008、快充协议芯片IP2726、IP2736以及两颗同步降压控制器芯片IP6550，外置增强型GaN HEMT，任意C口均支持65W满血输出，尺寸为52x41x32mm，并支持多种快充协议。

单A口 33W demo方案

关于单A口，英集芯也有相应的方案，以下这款方案采用英集芯Simplest Switch系列反激式转换器IP2073、合封了mos的同步整流转换器芯片IP2002TH以及单A口快充协议ICIP2233组成，采用单面PCB设计、双绕组变压器设计，外围电路极简，成本低，并支持多种快充协议。

单C口 30W demo方案

以下这款方案采用英集芯Simplest Switch系列反激式转换器IP2073、合封了mos的同步整流转换器芯片IP2002TH以及快充协议芯片IP2736组成，采用单面PCB设计、双绕组变压器设计，外围电路极简，成本低，并支持多种快充协议。

充电头网总结

随着技术的不断发展，AC-DC IC解决方案的设计愈发重视能效、体积与成本的平衡。英集芯提供的AC-DC套片具有灵活多样的可选配置以及极致精简的外围电路，能够覆盖多种应用场景下的差异化需求，帮助电源工程师缩短研发周期、简化应用与系统设计，助力电源公司和终端公司加快产品上市速度，节约物料及制造成本。

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