开关电源、线性稳压电源和低压差线性稳压器差异分析

前言

在设计电路板时，一般用到开关电源、线性稳压电源和低压差线性稳压器（LDO）。

参考资料：开关稳压电源和线性稳压电源 

这三种电源在原理上有什么区别呢？

1、开关稳压电源原理

开关稳压电源可以简化成下图，也就是经典的buck电路。工作是，K导通，L和C充电，D截止，此时，由于L的电感作用和C的充电原理，充电到电压V是需要时间的，K断开，L和C经过D放电。如果根据输出电压来对K进行PWM控制，就可以输出不同电压。所以开关电源一般作为降压电源使用。但因为不停开关，具有纹波等干扰。

在开关闭合时，L储能，所以叫储能电感，D在开关断开时，负责给电感提供电流通路，所以叫续流二极管。

电感要选择，磁量满足要求的，否则，磁饱和后，就存储不了足够的能量来充放电。

升压电路也叫boost电路，也是利用电感的充放电。

常见的的型号，LM2596，LM2576，LM1575，LM2575，LM2576

2、线性稳压电源原理

线性稳压电源，效率较低，发热量大。输出电压比输入电压低;反应速度快，输出纹波较小;工作产生的噪声低。

右边的图，在输出电压变高时，取样电阻取得的电压变高，三极管流过的电压增加，但（误差放大）左上角的点电压固定，因为稳压二极管的导通压降固定，所以（误差放大）右上角的点的电压下降，导致调整管的导通程度，稳定电压输出。因为靠调整管来负担输入输出之间的压差，所以线性稳压电源在输入和输出之间电压差比较大时，效率较低。

常用的线性串联型稳压电源芯片有：78XX系列(正电压型)，79XX系列(负电压型)(实际产品中，XX用数字表示，XX是多少，输出电压就是多少。例如7805，输出电压为5V);LM317(可调正电压型)，LM337(可调负电压型);1117(低压差型，有多种型号，用尾数表示电压值。如1117-3.3为3.3V，1117-ADJ为可调型)。

3、LDO(低压降)稳压器

首先，LDO是线性稳压电源的一种，只不过其压降比较低，可达到100~200mv。

比如780x系列一般要求，输入电压比输出电压高2~3V，但想5-3.3V，就不能满足，可以使用LDO解决。

因为线性稳压电源是串联内阻形式，所以LDO效率是比较高的。

4、Tips

参考电压，利用二极管的导通压降是二极管的物质特性确定的，比较固定，可作为参考电压进行精确控制。