從開(kāi)關(guān)電源和LDO電源的一些原理上談?wù)?，對比指標上的區別，目的是分析它們之間的優(yōu)缺點(diǎn)，從而找到如何在PCB設計上更好的進(jìn)行選擇使用。本來(lái)是想從直流電源的種類(lèi)的選擇進(jìn)行切入，但是查閱了不少資料，發(fā)現對直流電源的分類(lèi)不太明確，按類(lèi)型分，按電路結構分，按拓撲分都不太一樣。有的把它分為線(xiàn)性型，開(kāi)關(guān)型，可控硅整流型和感應型；有的又把它分為化學(xué)電源，線(xiàn)性穩壓電源和開(kāi)關(guān)型穩壓電源，有的分類(lèi)干脆就分兩種，線(xiàn)性型和開(kāi)關(guān)型。

 

回到我們熟悉的PCB中，大的分類(lèi)就比較明確了，主要有線(xiàn)性電源和開(kāi)關(guān)電源，其中線(xiàn)性電源主要使用LDO電源，開(kāi)關(guān)電源就是我們通常說(shuō)的DC-DC電源。其實(shí)嚴謹來(lái)說(shuō)，線(xiàn)性電源不能等同于LDO電源，LDO電源只是線(xiàn)性電源的其中一種，只不過(guò)它具有比較低的調整管壓差而得名。

 

前面的文章有提過(guò)開(kāi)關(guān)電源的一些原理，因此在講它們的區別之前，覺(jué)得應該補充下LDO的原理，然后才能進(jìn)行下面的對比。

 

LDO，low dropout regulator，中文是低壓差線(xiàn)性穩壓器，它內部的一般結構如下圖：

用到的元器件也比較簡(jiǎn)單，一個(gè)串聯(lián)調整管VT，兩個(gè)分壓電阻R1，R2，放大器A，基準電壓REF部分，然后就可以把輸入和輸出連接起來(lái)，由R1和R2分壓得到的放大器的同相輸入端電壓為取樣電壓，放大器反相輸入端電壓為一個(gè)基準電壓，放大器的輸出用來(lái)驅動(dòng)調整管，調整管的輸入輸出連接輸入輸出電壓。

 

然后它是怎么進(jìn)行穩壓的呢，我們對它的工作原理進(jìn)行描述下：

 

當輸出電壓Uout下降時(shí)，由R1和R2分壓的取樣電壓（即放大器的同相輸入端電壓）下降，因此放大器的輸出驅動(dòng)電流增加，從而導致串聯(lián)調整管的壓降減小，即Uin-Uout減小，最終使Uout電壓上升。當輸出電壓Uout上升時(shí)同理。

 

如果你們覺(jué)得關(guān)于開(kāi)關(guān)電源和LDO的原理描述還過(guò)于復雜的話(huà)，本人還特地畫(huà)了以下這個(gè)模型進(jìn)行比喻（畫(huà)得不太好看，請多多見(jiàn)諒哈）。

 

我們把輸入電壓比喻成一個(gè)大的水龍頭，我們的目的是從這個(gè)大的水龍頭（輸入電壓）中接取小的水流（輸出電壓），我們有以下兩種方式去完成。

 

 

左邊的方式是我們加個(gè)水閥，把水閥開(kāi)到一個(gè)我們需要的位置，把這個(gè)位置固定，然后讓水龍頭流出我們需要的水流大??；或者我們腦洞可以開(kāi)得大一點(diǎn)，用右邊的方法，我們通過(guò)不斷的把水龍頭全開(kāi)全關(guān)，這樣其實(shí)也能得到連續的水流，前提是我們開(kāi)和關(guān)的速度要快些，不然水流會(huì )斷，然后通過(guò)開(kāi)和關(guān)的時(shí)間的比例也能控制水流的大小。這其實(shí)就是LDO和DC-DC電源工作原理的主要區別。

（來(lái)源：一博自媒體，作者：黃剛  高速先生團隊隊員）