在电子电路的设计过程中，的选择至关重要，它直接影响着整个系统的性能和稳定性。2025 年 8 月 18 日，11 点 28 分，相关技术人员对 LDO 与 DCDC 电源芯片进行了深入的对比与分析，以帮助工程师们在设计时做出更合适的选择。

电压转换方案介绍

在硬件设计中，我们常常会遇到将 12V 电源降至 5V，或 5V 电源降至 3.3V 的需求，这时电压转换芯片就发挥了关键作用。低压差线性稳压器（LDO）是一种常见的电压转换芯片，应用十分广泛。它的工作原理相对简单，就像一个 “智能调节器”，能在一定范围内稳定输出电压。然而，在高压差大电流的环境下，LDO 容易发热，这是其明显的不足之处。这是因为在高压差时，多余的电压会在芯片内部以热能的形式消耗掉，不仅浪费了能量，还可能影响芯片的使用寿命。

其实，还有一种效率更高、发热更低的电压转换方式 —— 稳压器（DCDC）。与 LDO 相比，DCDC 的电路设计更为复杂，其显著特征是内置了一颗电感。电感在 DCDC 电路中起着能量存储和转换的重要作用，通过周期性的开关动作，实现高效的电压转换。接下来，我们将深入探讨 LDO 和 DCDC 各自的优缺点，并分析在设计时应如何选择合适的电压转换方案。

在硬件设计中，常用 LDO 和 DCDC 进行电压转换，它们各有优劣。LDO 在低压差小电流场景更适用，而 DCDC 在高压差大电流场景表现更佳。

LDO 和 DCDC 的优缺点

LDO 效率较低且易发热，DCDC 效率更高、发热较少，但电路复杂，需根据具体场景选择。

工作原理分析

LDO 工作原理

接下来，我们将深入剖析 LDO 和 DCDC 的工作原理。在 LDO 中，其内部结构可简化为一个小人、一个和一个电压表。这个小人持续监控输出电压，并根据其变化调整可调电阻的值。当输出电压高于 5V 时，小人会增加可调电阻，而低于 5V 时则减小，从而维持输出电压的稳定。然而，这种方式的缺点在于，多余的 7V 电压被可调电阻消耗，导致其发热量大、整体转换效率低。

DCDC 工作原理

相比之下，DCDC 的内部结构也包含一个小人和一个电压表，但可调电阻被替换为一个开关。这个小人同样负责监控电压，并通过周期性地开关该开关来产生 PWM 波。当输出电压高于 5V 时，小人会延长开关断开的时间，即增加 PWM 波的低电平时间；而低于 5V 时，则会缩短开关闭合时间，即增加 PWM 波的高电平时间。这样，多余的 7V 电压被开关拦截，芯片本身无需承担多余电压，从而显著降低了发热量。至此，我们可以清晰地看出 DCDC 和 LDO 的各自优缺点。

对比与选择

多维度对比评估

我们可以从几个不同的维度来对比评估这两种技术。首先，考虑到输出功率，线性稳压器并不适合处理高压差和大电流的场景，因为这可能导致芯片过度发热。LDO 适用于低压差小电流场景，输出稳定性好。相比之下，DCDC 在这方面没有这样的限制，因此，在高压差大电流的应用中，DCDC 是更合适的选择，而 LDO 则适用于低压差小电流的场景。

其次，输出电压的稳定性，或称电源纹波，是一个重要的考量因素。我们希望电源的输出尽可能平稳，避免波动。DCDC 由于采用周期性开关方式，其输出平稳度可能会受到一定影响，导致纹波稍大。相比之下，LDO 的输出非常平稳，纹波极小，因此在这一点上，LDO 表现更优。

，我们还要考虑效率。DCDC 的效率通常很高，可达 80% 以上，甚至能达到 95%。以一个 5V2A 的输出为例，使用 DCDC 方案仅需一个 12V1A 的输入电源，输入电流远小于输出电流。相比之下，LDO 的效率则取决于输入输出电压差，压差越大效率越低。例如，从 12V 转换为 5V 时，其效率甚至低于 42%。因此，在需要 LDO 输出 2A 电流时，选择一个 12V2A 的输入电源显然不如 DCDC 经济高效。

温度、成本与易用性

接下来，我们探讨一下温度对这两种技术的影响。由于 LDO 的发热量高于 DCDC，效率之外的能量几乎都转化为热量，因此 LDO 的发热量明显高于 DCDC。

再来看成本的考量。DCDC 由于工艺复杂且需搭配较多外围元件，其总体成本相对较高。而 LDO，由于其普及已久且外围元件较少，成本则更为亲民。

从易用性的角度看，LDO 因其悠久的历史和简单的外围元件需求而占据优势。在许多情况下，只需输入和输出电容即可使用，而则需考虑更多 PCB 布线因素。

静态功耗分析

，我们讨论静态功耗。在无负载情况下，电源芯片仍会消耗一定功耗，称为静态功耗。尽管在大多数场景下其影响可忽略，但在低功耗需求场景中，如智能手表的长时间待机，这一因素就显得尤为重要。LDO 通常能将静态功耗低至 10uA 以下，这样的低功耗特性使得其在许多低功率场景中成为优选。