首先，简单介绍一下DCDC和LDO的区别

LDO为Low dropout voltage的缩写即低压差线性稳压器，是一种降压型稳压器。优点是稳定性好、负载响应快、输出纹波小、噪声低等优点。但缺点是效率低，不适于大电流应用的场合，且输入输出电压差不能过大。LDO基本原理电路如图1所示。

Rf1和 Rf2对输出电压Uout取样，比较放大器CTLB将取样电压和基准源进行比较，调节串联调整管VT的压降，得到稳定的输出电压。当输出电压Uout降低时，基准电压与取样电压的差值增加，比较放大器输出的驱动电流增加，VT压降减小，使输出电压升高。当输出电压 Uout升高时，比较放大器输出的驱动电流减小，使VT输出电压降低。供电输出电压校正连续进行，调整时间只受比较放大器和输出晶体管回路反应速度的限制。

图1 LDO基本结构

DC/DC，即直流电压转直流电压，多指开关电电源。有多种拓扑结构，可升压也可降压输出。主要优点是转换效率高，输入电压范围宽，负载电流大等。缺点是比LDO负载响应速度差，输出纹波和噪声大。

图2是常见的DCDC降压变换的基本拓扑结构。Lo为储能电感，Co为滤波储能电容，RL为负载，D为MOS关断时Lo续流二极管，Rf1、Rf2取样，Vref、CTLA为控制单元，MOS为开关管。原理图是：控制部分输出PWM信号作用下MOS管周期的导通-关断，输出脉冲直流电压；通过电感储能、滤波电路平滑后输出。MOS导通时电流如蓝色路径，Lo储能；MOS关断后Lo释放储能，如红色路径。

图2 DCDC基本结构

综上：单板小电流（≤2A）应用使用LDO，中等电流（2A~6A）应用多使用内置MOS管DCDC，大电流应用多为外置MOS管。纹波噪声要求敏感的（如内核电源）且功率较小的应用使用LDO更为合适。LDO和DCDC比较明显的区别是：DCDC需要外置电感、电容、占用PCB面积较大；LDO外部器件少、占用PCB面积较小。如图3，左侧为DCDC，右侧为LDO。

图3 LDO与DCDC实物对比

其次，详细介绍LDO的芯片选型和电路设计

（1）LDO电源芯片的选型

LDO芯片的主要有：输出电压、最大输出电流、输入输出电压差、 负载调整率、线性调整率、电源抑制比PSRR。在芯片选型时这些都需要进行对比择优而选之，

例：现有一个输出1.2V，负载电流为0.4A的应用，有两个芯片作为备选方案：ADM7171和AMS1117-1.2。主要参数对比如文章最后表格，可以看出二者各有优劣。

下面我们根据最重要的一条来决定两个芯片谁更适合本应用设计----最高工作温度下的芯片晶元结温。

一般LDO电源芯片功耗Pd = [(Vin–Vout)*Iload]+( Vin*Ignd)，其中Vin为芯片电源输入电压、Vout为芯片输出电压、Iload为负载电流、Ignd为接地电流，通常Ignd可忽略不计。Pd = (Vin–Vout)*Iload。

查找手册确定芯片的热阻，ADM7171如图4，AMS1117-1.2如图5。

图4 ADM7171 热阻

图5-1 AMS1117热阻

图5-2 AMS1117热阻表

根据table1，按最低55℃/W计算。

LDO芯片晶元结温计算公式为：Tj=Ta+(Pd*θja)，其中Tj：晶元结温，Ta：环境温度，θja：芯片热阻。假设系统电源为3.3V，这里按工业产品最高工作85℃。根据芯片功耗及热阻，计算在最高温度时芯片晶元结温：

ADM7171：Tj=85℃+(0.84W*36℃/W)=115℃，与最大工作结温相差10℃。

AMS1117：Tj=85℃+(0.84W*55℃/W)=136℃，超过最大工作结温11℃。

显然ADM7171更能满足高温工作的性能。

（2）LDO电源芯片电路设计

虽然ADM7171是较为合适的选择，但结温降额只有10℃，从长期工作可靠性角度来讲还是有些不满足要求。在系统电源为3.3V的情况下，可以在ADM7171的电源输入串入一个二极管，如图6，使Pd = [(Vin–Vout)*Iload]中的Vin–Vout差值进一步降低。

图6 最终电路图