LDO与DC-DC转换器：哪种更适合你的项目？
2025-06-09 11:14:13
晨欣小编
一、基础概念与工作原理
1. LDO稳压器工作原理
LDO是一种线性稳压器，其工作原理是利用可控晶体管（如PMOS或NPN）通过线性方式将输入电压“压低”至所需电压。
输出电压 = 输入电压 - 压降
压降很小（典型值为0.3V～0.7V），因此适合输入输出电压相近的应用
调节过程连续，无高频开关
2. DC-DC转换器工作原理
DC-DC转换器采用开关方式工作，通常包括电感、电容和功率开关，通过控制开关频率与占空比将输入电压变换为所需电压。
包括Buck（降压）、Boost（升压）、Buck-Boost（升降压）等架构
工作效率高，可用于大电流或电压差较大的场合
存在开关噪声，需要额外滤波
二、LDO与DC-DC转换器的性能对比
特性
LDO
DC-DC转换器
效率 | 低（效率 = Vout/Vin） | 高（>90%） |
噪声 | 非常低（适合模拟电路） | 高（有开关噪声） |
体积 | 简单，占位小 | 较复杂，占位大 |
外部元件 | 少（通常只需电容） | 多（需电感、电容、二极管等） |
成本 | 低 | 高 |
热量 | 较大（低效率导致发热） | 热量小（高效率） |
负载响应 | 快 | 略慢（需补偿网络） |
三、典型应用场景对比分析
1. 适合使用LDO的场景
输入输出电压差距小（如3.3V→2.8V）
对电源噪声非常敏感的模拟电路
如：RF前端、ADC/DAC、音频放大器
功耗要求不高，注重电源稳定性
需要简化BOM，缩减体积与成本
应用举例：
低功耗IoT模块供电
MCU内部模拟模块的供电（如STM32的VDDA）
医疗设备中低噪声电源供给
2. 适合使用DC-DC转换器的场景
输入输出电压差大，需高能效
如：12V→5V，5V→1.2V
总系统电流较大，如驱动器、工业控制器
电池供电场合，需提升续航时间
对热量、功耗有严格控制要求
应用举例：
单片机+WiFi/Bluetooth等高功耗模块
便携式电子设备（智能手环、无人机）
车载系统供电（12V电源总线分配）
电机控制与LED照明驱动
四、设计中的实用建议与选型思路
1. 以效率为优先目标：倾向DC-DC转换器
若输入电压远高于输出电压，LDO效率低会导致严重发热
例如12V降至3.3V，LDO效率仅约27.5%；DC-DC转换器可达到85%以上
项目中有多个低压大电流模块时，DC-DC是更好的选择
2. 以低噪声为优先目标：选择LDO
模拟电路中的噪声干扰影响性能，LDO可保持供电纯净
可用于为PLL、ADC、RF等子模块局部供电
3. 空间与成本受限时：优选LDO
LDO结构简单，外围器件少（只需输入输出电容）
适用于封装紧凑的便携式产品或一次性设备
4. 组合使用策略：DC-DC + LDO混合供电
常见做法是用DC-DC将电压大范围转换，再用LDO做精细调节和降噪
例如：12V → 3.6V（DC-DC）→ 3.3V（LDO供模拟电路）
这种方式既能兼顾效率，又能满足噪声敏感性需求。
五、主流品牌推荐与热门型号
品牌
代表LDO型号
代表DC-DC型号
Texas Instruments | TPS7A4700（低噪声LDO） | TPS62130（高效降压） |
Analog Devices | ADM7150（超低噪声LDO） | ADP2302（开关电源） |
ON Semiconductor | NCP4681 | NCP3065 |
Microchip | MIC5365 | MIC2131 |
Torex | XC6220 | XC9236 |
六、实际选型案例分析
案例1：MCU + 射频模块供电
供电需求：3.3V @ 150mA
上游输入电压：3.7V锂电池
推荐方案：
使用LDO（如XC6220）直接降压，结构简单，噪声低
案例2：工业控制器供电系统
输入：24V
输出：5V @ 1A + 3.3V @ 300mA
功耗高、电流大、散热要求高
推荐方案：
24V → 5V（Buck DC-DC）→ 3.3V（LDO供模拟部分）
七、结语：合理选择，兼顾效率与性能
LDO与DC-DC转换器各有优缺点，并不存在“万能解”。在实际项目中，建议结合以下几个维度综合判断：
输入输出电压差
输出电流大小
效率要求与热管理能力
模拟/数字电路对噪声的敏感性
成本与PCB面积限制
对于初学者而言，从LDO入门易于理解，而对于专业设计者，掌握DC-DC的复杂控制逻辑更能应对多样化场景。
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