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嵌入式電路中的BUCK VS LDO

日期:2017/3/1 9:17:37   编辑:Linux編程

作為一名FAE,才知硬件知識的匮乏。慢慢積累一點兒硬件知識吧!BUCK和LDO,這兩個名詞以前也都聽說過很多次,但他們的原理和用途、差別什麼的,一直摸不清楚。今天就來總結一下。

一 什麼是BUCK?

“A buck converter is a voltage step down and current step up converter.”――來自維基百科的解釋。翻譯成中文應該是:“BUCK轉換器是一個通過降低電壓來增加電流的轉換器。”

通過查找其它資料,知道BUCK是DC-DC中的一種。DC-DC主要有buck(降壓),boost(升壓),buck-boost(升降壓)三種。

什麼又是DC-DC呢?

DC-DC的意思是直流變(到)直流(不同直流電源值的轉換),只要符合這個定義都可以叫DC-DC轉換器,包括LDO。但是一般的說法是把直流變(到)直流由開關方式實現的器件叫DC-DC。

關於更多BUCK的實現原理及其它資料,可以點擊這裡:

http://en.wikipedia.org/wiki/Buck_converter

二 什麼是LDO?

“A low-dropout or LDO regulator is a DC linear voltage regulator which can operate with a very small input–output differential voltage.” ――來自維基百科的解釋。可以這樣理解:“LDO是一個直流線性電壓控制器,它運作在輸入輸出壓差非常小時。”

更多關於LDO的知識可以查看這裡:

http://en.wikipedia.org/wiki/Low-dropout_regulator

三 二者的區別?

LDO的效率大約等於輸出電壓比輸入電壓,所以當輸出電壓和輸入電壓相差較大時,效率低。

而BUCK在重載時可以到96%,輕載80%以上。所以:

1、高輸入電壓(>5V)、高輸入/輸出壓差時,宜用BUCK;反之,宜用LDO。

2、輸出電流>2A時,宜用BUCK;2A以內時宜用LDO。盡管LDO有3A、5A、7.5A,甚至8A的,但必須壓差低,散熱條件好的情況下才能達到。

否則因自身功耗(壓差x電流)大,升溫快,易保護而關閉輸出(特別在高溫環境下使用時)。

3、LDO也有高輸入電壓型(28V、80V等),但其輸出電流小,僅200mA左右。

4、BUCK的輸出紋波及穩壓性不如LDO好,因此像DSP、ARM、FPGA等內核電源(1.2V、1.5V、2.5V等)宜用LDO。當輸入電壓高(或輸入/出壓差大),且輸出電流比較大時,可采用“BUCK+LDO”方案。

5、BUCK電路要用外部電感,體積較大,有些還要使用外部MOS管;LDO電路則很簡單,僅需1只電容即可。

6、BUCK的轉換效率比LDO高,只有在輸入/出壓差很低時(<500mV),LDO的轉換效率才能與BUCK接近,LDO的熱溫特性比BUCK差。

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