微源半导体降压电源芯片DC/DC、LDO的区别及选型实例分析

时间： 2021-08-26 来源：微源半导体

技术问答

本文主要讲微源半导体降压电源芯片 DC/DC和LDO的区别及选型实例分析，包括在应用中比较受关注的参数、两者的优劣势对比以及型号介绍等内容。

LDO是low dropout regulator为低压差线性稳压器，仅能使用在降压应用中，输出电压必须小于输入电压。低压差线性稳压器（LDO）的基本电路如下图所示，由调整管Q1、反馈电阻R1和R2、比较放大器、内部基准电路组成。

图 1

当Uin电压接入，Q1打开，内部基准电压连接比较放器，Vout电压经反馈电阻（R1、R2），将输出电压反馈到放大器与内部基准电压进行比较，通过反馈电压与内部基准电压的差值经放大器放大后控制Q1的压降，得到稳定输出电压。

LDO应用主要关注参数

1．输出电压；

2．输出电流；

3．输入输出电压差：保证输出电压稳定的条件下输入与输出的最小电压差；

4．静态电流：无负载的条件下，输入电源提供的稳压器工作电流；

5．负载调整率：负载变化输出电压变化比例，负载调整率越小，抑制负载干扰的能力越强；

6．线性调整率：LDO的线性调整率越小，输入电压变化对输出电压影响越小，性能越好；

7．电源抑制比（PSSR）：对输入干扰（纹波）的抑制能力，数值越大性能越好。

DCDC的意思是直流转直流（不同直流电源值的转换），只要符合这个定义都可以叫DCDC，包括LDO。一般的说法是把直流转直流由开关方式实现的器件叫DCDC。

DC-DC（Buck）的基本电路如下图所示,电路由开关管Q1、Q2，电感、反馈电阻R1和R2、比较器、内部基准电路、控制电路组成；控制电路产生PWM信号控制Q1、Q2，通过电感蓄能的特性，Q1打开给电感充电同时给负载提供电流；Q1关断Q2打开，由电感给负载提供电流，通过反馈电阻R1、R2将输出电压反馈与内部基准电压比较，通过调整PWM占空比得到稳定的输出电压。

图 2

DCDC应用主要关注参数

1、输入电压范围；

2、输出电压范围；

3、输出电流；

4、输出电压纹波：由于DC-DC是根据电感的高速充放电原理进行电压的调节，输出电压纹波远远大于LDO，外部需要增加电感和电容进行滤波，使输出电压和电流趋于平稳；

5、效率：DC-DC的输入电流不连续，输出电流连续，损耗有芯片内部电路、电感、外部走线等，效率远高于LDO；

6、开关频率：开关频率决定了外部电感的选型，频率越高电感量可以选择相对较小值；频率越高输出纹波相对较小；频率高相对容易引起EMI问题，应用时需要注意。

LDO与DCDC优劣比较：

LDO与DC-DC的本质区别在于，LDO内部晶体管工作在线性区（放大状态），DC-DC内部晶体管工作在饱和区（开关状态）。

LDO：

优点：稳压性好，负载波动较大情况下也能保证输出电压稳定，输出纹波小，外围电路简单。

缺点：输入输出压差越大效率越低，负载不能太大。

DC-DC：

优点：效率高，输入电压范围较宽，负载能力大。

缺点：负载响应比LDO差，输出纹波比LDO大。

LDO与DC-DC的选择：取决于应用场合，主要通过以下参数确定：

1. 输入与输出的电压差、输出电流、输出纹波、效率、温度、环境温度，输出纹波有特别要求的电路选用LDO；

2. 要求高效率的应用中选用DC-DC；

3. 温度有要求的应用中选用DC-DC；

4. LDO的选择还需要结合输入输出压差、输出电流、结温参数综合确定；

选型实例：

应用场景1：单节锂电池供电，输出电压3.3V，输出电流400mA，环境温度25℃

推荐型号：LP3987H-33B5F（LDO）

推荐理由：

1.LP3987H输出电流为600mA，应用要求400mA，符合需求；

2.LP3987H有输出固定3.3V电压，符合要求；

3.工作电压范围：2.5V-6V，单节锂电池电压一般在3V-4.2V，符合要求；

4.LP3987H工作结温范围-40℃—125℃；结温计算方式如下：

1）锂电池最高电压：4.2V，输出电压：3.3V，计算输入与输出的最大压差：4.2-3.3=0.9V；

2）计算芯片的损耗：0.9V*400mA=0.36W；

3）计算工作损耗温度如下：0.36W*195℃/W=70.2℃

规格书中查询热阻为195℃/W

4）计算芯片工作结温为：70.2℃+25℃=95.2℃（25℃为环境温度）

结论：

工作结温小于LP3987H的最高工作结温，符合要求；应用场景2：单节锂电池供电，输出电压3.3V，输出电流400mA，环境温度80℃

推荐型号：LP3201-33B5F（DCDC）

推荐理由：

1.接以上计算工作结温为:

70.2℃+80℃=150.2℃（80℃为环境温度）

计算工作结温150.2℃大于LP3987H最高工作结温（125℃），LP3987H不能符合应用，需要选择DC-DC；

2.LP3201输出电流为1A，应用要求400mA，符合需求；

3.LP3201有输出固定3.3V电压，符合要求；

4.LP3201工作电压范围：2.5V-5.5V，单节锂电池电压一般这3V-4.2V，符合要求。

表 1微源半导体LDO、DCDC产品选型表

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

选型指南 - NISSHINBO - 2023/4/27 PDF 中文下载

【IC】重磅：微源半导体汽车液晶显示屏偏压芯片–LPQ65131通过AEC-Q100认证！

微源半导体推出了新款车载显示屏电源管理芯片LPQ65131，具备正负压电源集成和大电流驱动能力，支持多种车载显示应用。公司专注于模拟芯片领域，产品广泛应用于3C市场，服务于全球客户。

产品发布时间 : 2024-09-15

拓尔微电子（TOLL）电源管理/马达驱动/电池管理/接口控制/信号处理/汽车应用芯片选型指南

描述- 拓尔微电子股份有限公司成立于2007年4月，是一家专注于高性能模拟及数模混合芯片研发、设计与销售的集成电路设计企业，致力于向个人消费电子、智能家居、网络通信、工业控制、汽车电子等下游领域提供高性能芯片及模组产品。历经十余年的研发积累与市场拓展，公司规模快速增长，先后在杭州、深圳、厦门、广州、无锡、成都和台湾等地建立分支机构及研发中心。

型号- TMI4056,TMIS23601,TMI7321,TMI7320,TMI4054,TMU003,TMI86881HAX,TMI7431Q,TMI85120S,TMI7206,TMI8423,TMI8421,TMI9743A,TMI8420,TMI6240,TMI6241,TMI86880HCX,TMI86880HDX,TMS8020XX,TMI31601,TMI4054H,TMI8549,TMI8548,TMI9404,TMI6013,TMI6011,TMI6262AL,TMI86881HCX,TMI5122D8,TMI6038D,TMI3255TF,TMI6038C,TMI6263CH,TMI9408,TMI9405,TMI82H05D-Q1,TMI8118S,TMI9410,IM5200,TMIS7701C,TMI86881HBX,TMI7431E,TMI4056D,TMI3255SF,TMI3244TF,TMI8140-Q1,TMI4056H,TMI8208,TMI9416,TMI4056E,TMI3113H2D,TMI36010,TMI6038,TMI6263AL,TMI4101AN,TMI6036,TMI7003,TMI6263AH,TMI8420Q,TMI33431E,TMI87301-Q1,TMI6030,TMI85303,TMS8010,TMI6036D,TMI6036A,TMIS7702,TMIS7701,TMI36021,TMI8720PD,TMI8100,TMI9431,TMI36020,TMI8340,TMI86881HDX,TMS8010N,TMI85303-Q1,TMI6263BH,TMIS1296,TMI8260SP,TMI3181A,STI8070C,STI8070D,STI8070A,TMIS23501,STI8070B,TMIS23502,STI8070G,TMI8113,TMI6056,STI8070E,TMI3252SH2,TMI36030,TMI3181D,STI8070F,TMI36031,TMI8110,TMI8230,TMI6050,TMI5130A,TMI3408D,TMI3408C,TMI3408F,TMIS1025,STI3453,TMI8118,TMI8123,TMI6240I,TMI7003C,TMI8122,TMI7003B,TMI9640A,TMI8120,TMI8722-Q1,TMI6240S,TMI3252SHF,TMI8116-Q1,TMI85121S,TMI6241A,TMI6241D,TMI86881MCX,TMI86880LDX,TMI97051,TMS8609D,TMS8609B,TMI3252TH,TMS8609F,TMS8609E,TMI6411-XXDA,TMI7608,STI3470,TMI3125,STI3472,TMI32520,TMI5302,TMI3253,TMI8180A,TMI3131,TMI3252,TMI3494,TMI6401,TMI3255,TMI2286,TMI9703E,TMI3493,TMI2282,TMI8180G,TMI3492,TMI3252TF,TMI2284Q,TMI86880LCX,IM2406A,TMI3252T,TMI86881MAX,TMI86880LBX,TMI86881MBX,STI3408B,TMI3252SH,TMI32530,TMI3252S,TMI3256,TMI8723N,TMI3259,TMI6402,TMI3258,TMI3278H,TMI2294,TMI86881LCX,TMI97151,TMI3253SHF,TMI8940D,IM2405A,TMI86620LXS,TMI86620LXT,TMI2286D,TMI36010S,TMI8837,TMI3253S,TMIS7722,TMI3267,TMI3253T,TMI9713A,TMI8722,TMI8721,TMI9713C,TMI4101DN,TMI9713E,TMI5330,TMS8007,TMI3273,TMS8008,TMI3388C,TMI3255B,TMI3388B,TMS8003,TMI3388A,TMI86881LBX,TMM8726-Q1,TMI86881MDX,TMI3352A,TMI86881LAX,TMIS1196,TMI3278,TMI3254S,TMI8723,TMI3286,TMI5102,TMI7303B,TMI4012DD,TMI6267AH,TMI7303A,TMI8876Q,TMI4012DC,TMI86820LXS,TMI7327B,TMI4012DF,TMI5101,TMI7327A,TMI4012DE,TMI3281,TMI7303D,TMI4012DB,TMI7303C,TMI4012DA,TMI3280,TMI9290A,TMI4011C,TMI4012DT,TMI4011B,TMI4012DS,TMI4011A,STI3452HFI,TMI7205B-Q1,TMI4012DP,TMI4012DR,STI3508C,TMI4012DQ,TMI4012DL,TMI4012DK,TMI4012DN,TMI4012DM,TMI4012DH,IM2403A,TMI4011E,TMI4012DJ,TMI4011D,TMI4012DI,TMI62033,TMI9713,TMI5111,IM2413N,TMI3171,TMI4021,IM2413P,TMI86881LDX,TMI4022C,TMI4010A,TMI4022B,TMI4022A,TMI2605S,TMI3254SF,IM6001,TMI36031R,TMI86820LXT,TMI4022D,TMI7325B,TMI8876,TMI85120,TMI85121,TMI7301,TMI4156,TMI5120,TMI9608,TMI8870,TMI3181,TMI2293Q,TMI3286B,TMI86880HBX,TMI3273T,TMI36030R,TMI3253TH,TMI8460SP,TMI9723,TMI7302A,TMI7326B,TMI7326A,TMI6220,TMI7302D,TMI3253TF,IM2423P,TMI2282L,TMI86880HAX,STI3452HF,TMI3253SH,TMI8262Q,IM2406,IM2404,IM2405,IM2403,STI3508CB,TMI3408,TMI31601F,TMI32120,TMI5700,STI3411A,TMI4056DH,TMI86630LXT,TMI86630LXS,TMI8512-Q1,TMI6809,TMI6411-XXDA-Q1,TMI6803,TMI3411,TMI3410,TMI3412,TMI4056EH,TMI7604R,TMIP3120,IM7002X,TMI8420-Q1,TMI3421,TMI6810,TMS8525,TMI9130I,TMI9130E,TMI9130F,TMI31602F,STI8036B,TMI31602H,TMI3113H2,STI3453FI,TMI2283QE,TMI86820HXT,TMI86820HXS,TMI3256B,TMI6411-XXTB-Q1,IM2605,TMI3341C,IM2603,IM2600,TMI8260DP,TMI9130C,TMI9130D,TMI86880MAX,TMI9130A,TMI9130B,TMI32560,TMI32561,TMI8D100,TMI8837S,TMI3255S,TMI8150B,TMI3255T,TMI3451,TMI3257I,TMI3112H,TMI3331,TMI2243,TMI3452,TMIP3130,TMI3273TF,TMI3112F,TMI3342B,TMIS1857,TMI86810S,TMI86810T,TMI3459,TMI3256S,TMI33421,TMI3455,TMI2245,TMI3244T,TMI3341,TMI3101,TMI3343,TMI3342,TMI86810D,TMI3113B,TMI3343B,TMI3331A,TMI3101C,TMI3113D,TMI3343C,TMI3101D,TMI3125F,TMI3343D,TMI8260FP,TMI86880LAX,TMI8122-Q1,TMI86880MCX,TMI33431,TMI2242D,TMI3108,TMI2242E,TMI8913,TMI3344,TMI8920,TMI3351,TMI6402T,TMI3112,TMS8601,TMI88225,TMI4151AN,TMI86880MDX,TMI86880MBX,TMI3359,TMI2243D,TMI3113,TMI8921,TMI8135,TMI6411-XXTA,TMI6411-XXTB,TMI8130,TMI6411-XXTD,TMI6411-XXTE,TMI6411-XXTF,TMI6056D,TMI39610,TMI6250I,TMI8264,TMI8263,TMI8262,TMI8261,TMI8140,STI9287C,STI9287B,TMI8038,TMI8037,TMI6283H,STI3452I,TMI8152,TMI8151,TMI8270,TMI8721-Q1,TMI4151DN,TMI6260C,TMI6260D,TMI6030D,TMI6030C,TMI6260A,TMS8203E,TMI8160,STI8036,TMI6261C,TMI6261B,TMS8201E,TMIS7702C,TMI8230S,TMI86600XT,TMI8720-Q1,TMI86600XS,TMI97153A,TMI97153B,TMI97153C,TMI3411P,TMI3411B,TMI3108K,TMI71301,TMI34595,IM2423,TMF82124-Q1,TMI7608S,TMI7608R,TMI4012SC,TMI4012SB,TMI4012SE,TMI4012SD,TMID23513,TMI4012SA,TMI5700A,TMI6050B,TMI32080,STI9287CA,STI3508,TMI8085,TMI6201A-XX,IM2415,TMI4012SF,TMI9290,STI9287,TMI5810,TMI2283QED

选型指南 - 拓尔微电子 - 2024/6/7 PDF 中文下载

微源半导体安防摄像头方案介绍

型号- LPW5202FDB5F11,LP3981H,LPW5202FDB5F15,LP3202,LP3201,LP3321,LPW5202FB5F21,LP3320,LP4076ESPF,LP6432,LPW5202FB5F15,LPA4871,LP4076E,LPW5204DB6F,LP6453T,LPA2104S,LP3809,LP3808,LPW5202SDB5F11,LPW5204DQVF,LPW5202SDB5F15,LP3982S,LP6432H,LP6470,LPW5202FDB5F06,LPW5204B6F,LPW5202AB5F,LPA2101,LP4076SPF,LPW5202SB5F06,LP3988,LP3981,LP6460,LP3980,LP6462,LP6453,LPA4890,LP28300,LP6454,LPW5202SB5F11,LPW5202SB5F15,LP3988H,LP6451T,LPW5202SDB5F21,LP3980H,LPW5202FDB5F21,LP6453AF,LP6462H,LP6450,LP4030,LPW5202FB5F11,LP6451,LP6452,LP4076,LPW5202SB5F21,LPW5202,LPA2010S,LPW5204,LP6470T,LPW5202FB5F06,LPW5209,LPW5204QVF,LP3818,LPW5202ADB5F

商品及供应商介绍 - 微源半导体 - 2023/3/6 PDF 中文下载

微源半导体降压DC-DC BUCK芯片选型表

提供低压降压DC-DC BUCK芯片和高压降压DC-DC BUCK芯片,输出电流覆盖1A-4.8A,输入电压覆盖2.5V-40V,动态响应好

产品型号	品类	输出电流(A)	输入电压(V)	OVP	输出电压(V)	VFB(V)	工作频率(MHz/KHz)	通道数量	效率(%)
LP3201	LV Buck	1A	2.5V-5.5V	6.1V	1.2V/1.8V/3.3V/Adj	0.6V	1.5MHz	1	93%

选型表 - 微源半导体立即选型

TWS耳机

型号- LP4080H,LP7812B,LP4068T,LP7812C,LP7812A,LPB1001,LP4081,LP6260,LP6261,LP4077,LP5300,LP5301,LP4076E,LP5305,LP7806,LP5308,LP5309,LP28303A,LP4069T,LP3996,LP3994,LP3993,LP7801X,LP4030,LP6252,LP4076,LP4068,LP7802T,LP28300A,LP7811,LP7810,LP7804T,LPB1003,LP7812,LPB1010H,LP7800H

快速参考指南 - 微源半导体 - 2023/3/20 PDF 中文下载

LP3989 600mA,Ultra-low noise, Small Package, Ultra-Fast CMOS LDO Regulator Preliminary Datasheet

型号- LP3989,LP3989□□□□□,LP3989AB5F

数据手册 - 微源半导体 - Aug.-2014 PDF 英文下载

【应用】线性稳压器LP3993B-50X3F用在二轮电动车中，输出电流200mA

由于二轮电动车的主控MCU一般采用3.3V电压供电，因此需要用到低压差线性稳压器LDO，将DCDC输出的12V电压转换成3.3V给MCU供电，本文推荐使用微源半导体的高性能线性稳压器LP3993B-50X3F，它的输入电压高达28V，固定输出5V，输出电流仅0.2A，完全符合电动二轮车的供电需求。

应用方案发布时间 : 2023-06-21

微源半导体LDO芯片选型表

提供低压LDO芯片、高压LDO芯片,最高电压支持44V,静态电流低,精度最高可达1%

产品型号	品类	输出电流(mA)	PSRR(dB)	静态电流(uA)	输出电压(V)	输入电压(V)	精度(%)	导通压差(mV/mA)	封装
LP3981	LV LDO	300mA	-63dB	45uA	1.2V/1.5V/1.8V/2.5V/2.8V/3.0V/3.3V/Adj.	2.5V-5.5V	2%	220mV@300mA	SOT23-5/DFN-4(11)/DFN-6(22)