一了解用电环境
要选择正确的电源管理组件，您必须首先了解应用程序的环境条件，如系统的输入和输出特性等。以下是需要考虑的一些因素：
它是交流电源还是直流电源？

使用直接电源时是USB供电还是电池供电？
输入电压是高于还是低于您想要的输出电压？
所需的负载电流是多少？
负载噪声是否敏感，是否需要恒定电流（如LED应用），还是需要可变电流？

有足够的安装空间吗？更小的封装提供更大的功率。
不同的应用具有独特的需求，需要专门的功率转换系统和功率管理IC。低压差线性稳压器（LDO）、DC/DC开关转换器和其他无处不在的IC都在其中。降压转换器（buck）、升压转换器（boost）和升压/降压转换器是三种类型的DC/DC开关转换器（buck-boost）。

在构建电路（VIN-VOUT）时，首先要考虑输入输出电压差。其次，根据应用程序的特定需求，如效率、热限制、噪声、复杂性和成本，选择最佳的电源管理芯片（IC）。


二VOUT小于VIN时有一个选项
当VOUT小于VIN时，在选择LDO或Buck时，所需的输出电流和VIN/VOUT比是需要考虑的关键参数。
（1） 为低VIN/VOUT应用程序选择LDO
LDO线性稳压器（Low Dropout Linera Regulator）通过以线性方式控制通过元件的导通来调节输出电压。它提供了精确且无噪声的输出电压，并且可以快速响应输出端的负载变化。因此，它非常适合低噪声、低电流和低VIN/VOUT应用。
在选择LDO时，请考虑输入和输出电压范围、LDO的电流水平以及封装的散热能力。VIN-VOUT在可配置范围内的最小电压称为LDO电压差。
在微功率应用中，LDO静态电流IQ必须足够低，以避免不必要的电池消耗；这样的应用需要特定的低静态电流IQ低压差线性稳压器（LDO）。
然而，线性调节意味着由线性调节器的通过元件耗散的功率等于输入和输出之间的电压差乘以平均负载电流。过高的额外功率损耗是由高VIN/VOUT比和高负载电流引起的。功耗增加的低压差线性稳压器（LDO）需要更大的封装尺寸，这增加了成本、PCB空间和热能消耗。

图.1 LDO基本电路图
当LDO功耗超过~0.8W时，明智的做法是改用降压转换器作为替代方案。

（2） VIN/VOUT为高时选择降压转换器

降压调节器是开关降压转换器，当VIN/VOUT比和负载电流都高时，它可以提供高效率和灵活性的输出。降压转换器（Bucks）也被称为降压调节器（降压调节器）和降压开关调节器，因为它们的应用范围很广（DC-DC降压开关稳压器）。这三个术语都指同一项目。
在大多数降压转换器中，内部高侧MOSFET和低侧MOSFET用作同步整流器，并且内部占空比控制电路交替地导通和截止（on/off）以调节平均输出电压。可以使用外部LC滤波器来过滤由切换产生的噪声。

图2降压转换器基本电路图
由于两个MOSFET交替导通和截止，因此功耗较低。可以控制占空比以提供具有更高VIN/VOUT比的输出。内部MOSFET的导通电阻RDS（on）决定降压转换器的电流处理能力，而MOSFET的额定电压决定最大输入电压。输出处的纹波电压的量由开关频率和外部LC滤波器组件确定；在具有较高开关频率的降压转换器中使用的滤波器组件可以更小，但是由开关引起的功耗将增加。

在轻负载情况下，具有脉冲跳跃模式（PSM）的降压转换器降低了其开关频率，从而提高了效率。对于需要低功耗待机状态的应用程序，此功能至关重要。
一些特定的降压拓扑，如ACOT，提供了非常快速的环路响应，非常适合需要非常快速的负载瞬态响应的电源应用，如DDR、Core SoC、FPGA和SIC。


三当VOUT高于VIN时，选择升压转换器
在VOUT大于VIN的情况下，使用升压调节器将输入电压升压到更高的输出值。电感器通过内部MOSFET充电，当MOSFET关闭时，电感器会通过整流器放电到负载。当电感器充电和放电时，电感器电压反转，使输出电压升高到VIN以上。
升压转换器的常用电路包括电感器、功率MOSFET、整流二极管、控制IC以及输入和输出电容器。典型的改造设置包括两个MOSFET，其中一个取代整流二极管，并在电源开关关闭时打开。
MOSFET具有降低的电压降，这在提高调节器效率的同时最大限度地减少了功耗。
升压比VOUT/VIN由MOSFET开关的ON/OFF占空比决定，占空比也由反馈回路控制，以保持恒定的输出电压。输出电容器充当缓冲器，减少输出电压纹波。最大负载电流由MOSFET电流绝对最大额定值和升压比确定，而最大输出电压由MOSFET电压绝对最大额定值来确定。为了实现同步整流的效果，某些升压转换器将整流器与MOSFET合并。

图3升压转换器基本电路示意图

四当输入电压不确定时选择降压-升压转换器
在输入电压变化（低于或高于输出电压）的应用中，使用升压-降压调节器。当VIN大于VOUT时，四个内部MOSFET开关自动设置为降压转换器，当VIN小于VOUT时它们转换为升压操作。这使得降压-升压转换器适用于电池供电的应用，特别是当电池电压低于调节输出电压时，这有助于延长电池寿命。由于四开关降压-升压转换器在完全同步模式下操作，因此获得了更高的效率。降压模式比升压模式具有更高的输出电流能力，因为升压模式在相同的负载条件下需要更多的开关电流。

最大输入和输出电压范围由MOSFET的绝对最大额定电压决定。在输出电压不需要参考地的情况下，例如LED驱动器，可以使用仅具有单个开关和整流器的降压-升压转换器。输出电压通常与VIN有关。

图4带四个内部开关的降压-升压转换器
上面描述的四种转换器拓扑结构被大多数功率管理组件所使用。外部MOSFET模式可以考虑用于一些特定的应用，例如那些需要非常大的开关电流（例如＞10A）的应用。专用电源监控IC可用于监控电源过电压或欠电压条件。