[ 전자 / Power ] DC/DC 와 LDO 란

DCDC (DC-to-DC Converter)와 LDO (Low Dropout Regulator)를 알아보자.

모든 전자제품에서 가장 중요한 부분은 전원 설계이다. 

대표적인 부품  DCDC와 LDO 과연 어떤 때 사용해야 되는가??

DCDC (DC-to-DC Converter) 란?(일반적인 회로 대중적)

 Switching Mode 스위칭 방식 동작

- 전류를 끊고 연결하는 방법으로 전압을 변환.( Duty Cycle )

- 일반적으로 인덕터와 커패시터를 사용해 전력을 전달.

- 전환 효율이 매우 높고, 전력 손실이 적음 ( 입력 대비 보통 80-90% 이상)

• ex) input  30W = output 27W ( 30W * 0.9 )

- 참고

• FB 저항의 역할
  • 출력 전압의 일부를 샘플링하여 목푯값과 일치하는지 감지  
  • 출력 전압 설정 가장 중요
• 인덕터와 커패시터의 역할
  • 인덕터와 커패시터는 듀티 사이클에 따라 공급된 에너지를 평균화하여 일정한 전압으로 만들어줌.

Switching Mode 스위칭 방식 동작

출력 전압의 리플 (Ripple)

- 스위칭 특성상 출력 전압에 리플(전압 변동)이 발생

- 민감한 회로에서는 추가적인 필터링이 필요 ( 바이패스 캐패시터(Bypass Capacitor) , LC 필터/ RC 필터, EMI 등등)  

• LDO, 아날로그 전원 input으로 사용할 때도 중요  

열 관리

- 효율이 높기 때문에 열이 덜 발생하여, 방열이 덜 필요합니다.

 

참고 Duty Cycle // PWM :https://donggreen.tistory.com/entry/%EC%A0%84%EC%9E%90-DCDC-Power-Modules-DCDC-%EC%BB%A8%EB%B2%84%ED%84%B0-%EC%84%A0%EC%A0%95%ED%95%98%EB%8A%94-%EB%B0%A9%EB%B2%95-1

[ 전자 / DCDC Power Modules ] DCDC 컨버터 선정하는 방법 (1)

 

 

LDO (Low Dropout Regulator) 란?( ADC, 아날로그, RF, PCIe, DDR 등등)

Linear Mode 선형 방식

• 전압 변환기, 입력 전압보다 낮은 출력 전압을 생성하는 방식.
  • 전류가 흐르면서 발생하는 전압 강하를 이용해 입력보다 낮은 전압을 얻는 방식
• 직렬 저항을 통해 과도한 전력을 열로 방출하여 원하는 전압으로 변환.
• 효율은 상대적으로 낮으며, 입력 전압과 출력 전압의 차이에 따라 전력 손실이 발생.
  • ex) 입력 전압이 5V이고 출력 전압이 3.3V인 경우 약 66%의 효율을 가지며, 나머지 전력은 열로 손실.

Linear Mode 선형 방식

출력 전압의 리플 (Ripple) 

• 리플이 거의 없음. 민감한 아날로그 회로에 적합(ADC, 아날로그, RF, PCIe, DDR 등등).

열 관리

- 효율이 낮아 입력 전압과 출력 전압의 차이에 따라 많은 열이 발생.

• 설계 시 전압의 차이는  최소 500mV 이상 권장 ( 전압의 차아가 많으면 열이 많이 난다!!!!!!!!!!!!) 
• ex) input 1.8V - output 1.2V = 600mV 차이 

마무리

- 설계시 DCDC와 LDO를 적절히 같이 사용하는 것을 권장한다.  특히 LDO를 써야 되는 일이 있다면 DCDC를 거치고 사용하는 것을 추천한다.   너무 높은 전압에서 낮은 전압으로 바꾸면 LDO는 열이 무지 심하다!!!!

DCDC -> LDO