1.1.1 線性穩(wěn)壓器，所謂線性穩(wěn)壓器，也就是我們俗話說的 LDO，一般有這么兩種特點(diǎn)：

傳輸元件工作在線性區(qū)，它沒有開關(guān)的跳變；

僅限于降壓轉(zhuǎn)換，很少會(huì)看到升壓的應(yīng)用。

1.1.2 開關(guān)穩(wěn)壓器

傳輸器件開關(guān)(場(chǎng)效應(yīng)管)，在每個(gè)周期完全接通和完全切斷的狀態(tài)；

里面至少包括一個(gè)電能儲(chǔ)能的元件，如：電感器或者電容器；

多種拓?fù)洌ń祲骸⑸龎骸⒔祲?升壓等）

1.1.3 充電泵，一般在一些小電流的應(yīng)用

傳輸器件開關(guān)(如：場(chǎng)效應(yīng)管、三極管)，有些完全導(dǎo)通，而有些則工作在線性區(qū)；

在電能轉(zhuǎn)換或者儲(chǔ)能的過程中，僅限使用了電容器，如一些倍壓電路。

答疑：有些情況為什么要使用開關(guān)穩(wěn)壓器？為什么不用 LDO 和充電泵？

我們知道，所有的能量都不會(huì)憑空消失，損耗的能量最終會(huì)以熱的形式傳遞出去，這樣，工程師在設(shè)計(jì)中就會(huì)產(chǎn)生很大的挑戰(zhàn)，比如說，損耗最終以熱的形式傳遞，那么電路中就需要增加更大的散熱片，結(jié)果電源的體積就變大了，而且整機(jī)的效率也很低。如果在開關(guān)模式的開關(guān)電源，不僅可以提高效率，還可以降低了熱管理的設(shè)計(jì)難度。

我們可以舉一個(gè)例子來對(duì)比線性電源和開關(guān)電源的效率和體積：

從它們的效率來看，一個(gè) 12V 輸入，3.3V/2A 輸出的電源，如果用線性穩(wěn)壓器來實(shí)現(xiàn)的話，它輸出效率只有 28%，而用開關(guān)電源來做的話，它的輸出效率能達(dá)到 90%以上。所以線性電源在高輸入電壓，低輸出電壓的情況下的效率是非常的低，它只適用于一些輸入和輸出的壓差比較低的場(chǎng)合。像這些情況下使用開關(guān)電源的優(yōu)勢(shì)是顯而易見的。線性穩(wěn)壓器的損耗為 17.4W，開關(guān)穩(wěn)壓器的損耗只有 0.73W，這些損耗最終會(huì)以熱量的形式傳遞出去，器件的工作溫度=器件溫升+環(huán)境溫度，溫升=熱阻 × 損耗的情況下：假如器件的熱阻 θ=35℃/W來計(jì)算，LDO 的溫升=35℃ ×17.4W=609℃，開關(guān)穩(wěn)壓器溫升=35℃ ×0.73W=25.55℃。可見，開關(guān)穩(wěn)壓器可以工作在 60~70℃的環(huán)境溫度也是沒問題的，而 LDO 在這種情況下，發(fā)熱非常嚴(yán)重，必須得降低它的熱阻，而熱阻的大小就取決于散熱面積，散熱面積越大，熱阻就越小，所以 LDO 需要很大的散熱面積(如下圖)，來減少它的熱阻以獲得較低的溫升。

1.1.4 下圖為線性電源和開關(guān)電源體積的比較

上圖紅色標(biāo)注地方分別是一個(gè) 2.5W 的 LDO 和一個(gè) 6W 的開關(guān)電源，兩者功率相差 2.4倍，但開關(guān)電源的面積僅是 LDO 的 1/4 不到，也就是說開關(guān)電源的損耗大大減少了，能夠承受更高的熱阻，減少散熱的面積。再次強(qiáng)調(diào)一遍，如果說輸入與輸出之間壓差較低的情況下，可以使用 LDO，但壓差較大的情況下，建議使用開關(guān)電源。當(dāng)然，開關(guān)電源也有它的劣勢(shì)，它的輸出會(huì)有噪聲、振鈴、跳變，而 LDO 則不會(huì)。某些場(chǎng)合的負(fù)載對(duì)電源的電壓是很敏感的話，可以在開關(guān)電源后面

載加一級(jí) LDO。例如我們要把 5V 轉(zhuǎn)為 1.2V ， 如果直接有 LDO 的話，效率可能只有 20%，但我們可以把 5V 用開關(guān)電源變?yōu)?1.5V，再用 LDO 把 1.5V 轉(zhuǎn)為 1.2V，這樣，效率就會(huì)高，是一個(gè)比較優(yōu)化的設(shè)計(jì)。

1.1.5 總結(jié)：開關(guān)電源 VS 線性穩(wěn)壓器

（1）開關(guān)電源

① 能夠提升電壓（升壓）

② 以及使電壓減低（降壓）甚至反相

③ 具有較高的效率和功率密度

（2）線性穩(wěn)壓器

① 只能實(shí)現(xiàn)降壓

② 輸出電壓相對(duì)更穩(wěn)定
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