DC-DC是直流變(到)直流(不同直流電源值的轉(zhuǎn)換)，其實(shí)只要符合這個(gè)定義的器件都可以叫DC-DC轉(zhuǎn)換器。大致有以下分類

       接下來我們首先聊一聊線性電源，LDO是Low Dropout Regulator的縮寫，意思是低壓差線性穩(wěn)壓器，典型特點(diǎn)是壓降低。那么線性電源的壓降主要由看什么決定呢？對(duì)的就是架構(gòu)。我們看看線性電源的主要架構(gòu)：

NPN-Darlington（NPN達(dá)林頓型）

NPN達(dá)林頓型需要至少1.6V輸入輸出壓差，此架構(gòu)優(yōu)勢(shì)輸出電流很大。

V(dropout) ＝VCE(sat) ＋2VBE ≈ 1.6 ~ 2.5 V

NPN型：是由一個(gè)PNP管和NPN管組成。輸入輸出壓差至少為0.9V。

V(dropout) ＝VCE(sat) ＋VBE ≥ 0.9 V

PNP型：是由一個(gè)PNP功率管組成，相對(duì)于前兩種壓差具有很大優(yōu)勢(shì)。

V(dropout) ＝ VCE(sat) ≈ 0.15 ～ 0.4 V

PMOS/NMOS型

PMOS/NMOS型壓差是由負(fù)載電流和導(dǎo)通電阻組成的，所有該類型壓差非常小，只有50mV左右?，F(xiàn)在大部分LDO使用的是PMOS型導(dǎo)通組件。

V(dropout) ≈ IoRon ＝ 35 ～ 350 mV

 除了架構(gòu)之外，壓降還會(huì)受到如下因素的影響：

LDO工作原理

下面以NMOS 架構(gòu)為例：NMOS LDO一般工作在飽和區(qū)（特殊時(shí)會(huì)在可變電阻區(qū)），所以Vg要大于Vs，因此NMOS LDO除了有Vin引腳，一般還會(huì)有個(gè)Vbias引腳來給MOS G極提供高壓驅(qū)動(dòng)源；或者只有一個(gè)Vin，而內(nèi)部集成了CHARGE BUMP來為G極提供高壓驅(qū)動(dòng)源。如下圖是LDO RT9081A固定電壓輸出的原理框圖，它是一款帶偏置的NMOS架構(gòu)，主要由基準(zhǔn)電壓，誤差放大器，采樣電路，以及過流，過熱保護(hù)電路組成。工作原理：當(dāng)Vout下降時(shí)，反饋回路中的Vfb也會(huì)下降，誤差放大器輸出端Vg就會(huì)增加，隨著Vg增加，Ids電流也增加，最終使得Vout又恢復(fù)到原始電平，狀態(tài)如下：

Vout↓——>Vfb↓——>Vg↑——Iout↑——>Vout↑

我們結(jié)合上圖LDO內(nèi)部框圖和下圖分析，當(dāng)Vout下降，Vin不變，則Vds=Vin-Vout，Vds增加，MOS工作點(diǎn)由A轉(zhuǎn)移到B；緊接著反饋回路開始工作，Vfb電壓減小，經(jīng)過誤差放大器后，Vg增加，那么Vgs=Vg-Vs，Vgs也增加，從下圖可以看到，隨著Vgs增加，MOS的電流Id逐漸上升，進(jìn)而使得Vout逐漸升高，MOS工作點(diǎn)由B轉(zhuǎn)移到C，LDO又回到原始工作電平。

LDO重要參數(shù)

Line regulation

線性調(diào)整率（line regulation）也叫電源調(diào)整率、輸入電壓調(diào)整率、線路調(diào)整率、線電壓調(diào)整率指的是，在特定負(fù)載電流條件下，當(dāng)出入電壓變化時(shí)，引起的對(duì)應(yīng)輸出電壓的變化量。LDO的線性調(diào)整率越小，輸入電壓變化對(duì)輸出電壓影響越小，LDO的性能越好.

Load regulation

負(fù)載調(diào)整率（Load regulation）指的是，在特定的輸入電壓條件下，當(dāng)負(fù)載電流變化時(shí)，引起的輸出電壓的變化。負(fù)載調(diào)整率也是越小越好，當(dāng)負(fù)載電流突然變化時(shí)，引起的輸出變化越小，LDO性能就越好。

PSSR

       PSRR(Power Supply Rejection Ratio)電源紋波抑制比是輸入電源變化量（以伏為單位）與轉(zhuǎn)換器輸出變化量（以伏為單位）的比值，常用分貝表示。LDO最受歡迎的優(yōu)勢(shì)之一是，能夠衰減開關(guān)模式電源生成的電壓紋波。PSRR反映了LDO對(duì)于這些干擾信號(hào)的抑制能力。PSRR越大，表明輸出電壓越不受輸入電壓波動(dòng)的影響。

Dropout Voltage

LDO中的Dropout Voltage是指在某一負(fù)載條件下維持VOUT輸出在SPEC.(如-1~+1%）以內(nèi)的最小輸入電壓VIN與VOUT的差值，就是壓降。

LDO應(yīng)用注意事項(xiàng)

外圍電路應(yīng)用：

 1.EN除了用來使能LDO工作外，主要可以用來做時(shí)序控制，電路上可以通過RC電路，或者外部GPIO控制來實(shí)現(xiàn)時(shí)序的控制。

 2.FB 分壓電阻，注意阻值大小的選用，太小，功耗大，太大，驅(qū)動(dòng)電流小，一般在幾十K,幾K的級(jí)別。

3.前饋電容CFF,前饋電容器是與電阻分壓器的頂部電阻并聯(lián)放置的可選電容器，左圖C1.主要作用是能夠改善噪聲性能、穩(wěn)定性、負(fù)載響應(yīng)和電源抑制比 (PSRR)。

效率與損耗

LDO效率定義：

其實(shí)IOUT和IIN基本是相等的，因?yàn)镮IN就比IOUT多了個(gè)IQ(一般是uA,nA級(jí)別)，這個(gè)電流非常小，幾乎可以忽略。所以效率公式簡(jiǎn)化如下。

LDO損耗定義：

PD=（VIN- VOUT）*IOUT

LDO壓差越小，LDO的效率越高。輸出電流較大時(shí)，要注意散熱。

熱性能

選擇 LDO 時(shí)要考慮的最重要特性之一是其熱阻 (RθJA)。RθJA 呈 現(xiàn)了 LDO 采用特定封裝時(shí)的散熱效率。RθJA 值越大，表示此 封裝的散熱效率越低，而值越小，表示器件散熱效率越高。封裝尺寸越小，RθJA 值通常越大。例如，MC7800 根據(jù)封裝 不同而具有不同的熱阻值： 92°C/W， 65°C/W。15°C/W,這意味著 MC7800 每消耗 1W 功率，溫度就會(huì)升高 92°C , 65°C或15°C。

如何選擇合適的封裝，需要根據(jù)實(shí)際情況，計(jì)算芯片結(jié)溫并滿足降額要求：

TJ = TA + (RθJA ×PD ) 

PD = (VIN − VOUT ) × I OUT ? ? ? ? + VIN × I ( ground )

其中 TJ 為結(jié)溫，TA 為環(huán)境溫度，RθJA 為熱阻（取自數(shù)據(jù) 表），PD 為功耗，Iground 為接地電流（取自數(shù)據(jù)表）。

本文主要來自于個(gè)人整理和日常總結(jié)，主要參考文檔：TI官網(wǎng)《LDO基礎(chǔ)知識(shí)》及各芯片規(guī)格書。