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? ? ? 雖然設計人員很清楚開關DC/DC轉換器能效高，但線性穩壓器仍是大多數應用的最佳
選擇。了解其中的原因將幫助設計人員做出正確選擇并妥善實現方案。

　　本文對線性穩壓器和開關穩壓器（MP9943GQ-Z）進行了比較，并介紹了在考慮能效
的同時，如何相應考慮簡潔性、低成本、穩定性等因素。

　　開關穩壓器：高效但復雜

　　開關穩壓器效率高，并且能夠輕松實現升壓輸出、降壓輸出和電壓逆變。目前的模塊
化芯片結構緊湊、性能可靠，許多供應商都有供應。盡管開關穩壓器具有許多優勢，但也
存在不足之處（表1）。

　　首先，開關穩壓器屬于復雜芯片，因此為確保新產品正常工作，可能需要更多的設計
工作。其次，目前的開關穩壓器集成度越高，成本也越高，并且還需增大芯片尺寸。最后
，所有的高頻率開關往往會產生噪聲。

　　在高頻工作模式下，開關穩壓器會在輸入和輸出濾波器上產生電壓和電流紋波，這是
在設計中使用該器件所面臨的主要問題。而解決這些問題需要時間和設計技能。

　　線性穩壓器可以解決開關穩壓器的所有主要缺點。它們簡單且低成本，需要較少外部
元器件，并且不會因開關產生多余的噪聲。如表1所示，對于恰當的應用選擇這些合適的
線性穩壓器才是明智之舉。

　　僅支持降壓工作模式

　　上段描述中有一關鍵詞“恰當的應用”，那是因為線性穩壓器存在局限性，這意味著
它們可能不適合某些設計，但卻會是另一些設計的合適之選。

　　例如，線性穩壓器輸出只能低于輸入電壓（“降壓”）。因為存在局限性，所以需要
增加額外的電池來提高基本DC供電電壓，才能確保電壓超過LDO需要的輸入電壓。每個穩
壓器需使用五個標稱電壓為1至1.5伏的電池，每個電池需要在其整個放電周期內確保可靠
的5伏輸出電壓。而額外增加電池的成本很快會超出使用較少電池即可運行的開關穩壓器
成本。此外，額外的電池還占據了寶貴的空間。

　　另外還有一個問題，如果產品中的元器件需要高于所有其他元器件的電壓，線性穩壓
器無法實現升壓輸出。還有類似的問題，在某些模擬電路需要負電壓的情況下，由于線性
穩壓器無法逆轉正電源，因而無法使用。

　　線性穩壓器的效率不如開關器件，因此其電池的壽命不如開關穩壓器長久。更糟糕的
是，如果電池仍有一些電量，但合成后的輸出電壓低于芯片需要的最低電壓，將無法使用
剩余電量。

　　相比之下，開關器件可以切換至升壓模式，從而用盡電池的最后電量。

　　當電池的直流源的初始電壓高于實際需要的軌電壓，且電池電壓隨著放電的持續降至
所需軌電壓以下時，降壓升壓穩壓器就非常實用。降壓升壓器件可以在兩種模式中完美切
換，即使在電池電壓降至軌電壓之下，仍可獲得所需的輸出軌電壓值。

　　在一些極低功耗應用中，以縮短電池壽命為代價來避免使用開關穩壓器是可以接受的
。例如，使用線性穩壓器導致高功耗產品的電池壽命從12小時縮短至8小時，消費者不太
會對此感到高興；但如果價格足夠便宜，消費者很可能會接受低功耗產品的電池壽命從六
個月縮短至五個月。

轉載于:https://my.oschina.net/u/3948018/blog/2963034

總結

以上是生活随笔為你收集整理的线性稳压器和开关稳压器比较的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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