盡管開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器已步入聚光燈下，但就個(gè)人而言，低壓差穩(wěn)壓器（LDO）仍是我心目中的“白月光”（或許腦海中亦是如此）。原因之一是LDO只專(zhuān)注于一件事情，性能出色且操作簡(jiǎn)單，既不讓人頭痛，也沒(méi)什么意外。而且我最先接觸的功率調(diào)節(jié)裝置就是LDO，而在我實(shí)際開(kāi)始構(gòu)建電路的時(shí)候，它的性能表現(xiàn)也相當(dāng)不錯(cuò)。即使是現(xiàn)在，需要數(shù)伏電壓、約1A電流的電源軌時(shí)，我首先想到的仍是LDO，這種只有三個(gè)端子的基礎(chǔ)元器件，而不是開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器。

LDO的能效不如開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，這一點(diǎn)是眾所周知的。但是在1A左右的小電流情況下，兩者的區(qū)別并不大，而且在特定設(shè)計(jì)中，影響亦不大。若電流不止數(shù)安，這種差距就會(huì)比較明顯，此時(shí)LDO就不太適用了。不過(guò)，除非是需要超低噪聲的電源軌，否則亦無(wú)需使用性能出色且噪聲極低的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器。除此之外，雖然可以在幾種類(lèi)型的LDO之間并聯(lián)低阻值的泄放電阻以平衡電流，但布局、封裝、BOM和量化性能等方面就會(huì)因此變得復(fù)雜。

盡管如此，LDO依然是工程師BOM包中的重要組件。正因?yàn)椴僮骱?jiǎn)單，所以很多設(shè)計(jì)人員都像撒芝麻一樣，把LDO“撒”在印刷電路板上所有需要調(diào)節(jié)電壓的地方，如IC和子電路的周?chē)?，以此最大限度地降低電源軌的IR壓降，減少噪聲拾取以及因電源與負(fù)載間距較遠(yuǎn)而產(chǎn)生的其他問(wèn)題。

不過(guò)，我估計(jì)應(yīng)用LDO的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)導(dǎo)入或許很快就會(huì)退出歷史的舞臺(tái)。目前，在簡(jiǎn)易性、尺寸、無(wú)需外部電源（或仍需要）和總體設(shè)計(jì)導(dǎo)入的便利性方面，密封式小電流開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的屬性都與LDO水平相當(dāng)。如果在電路中對(duì)這些密封式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器和LDO進(jìn)行“黑箱”測(cè)試，通常很難區(qū)分1安LDO和多安密封式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器。

此外，雖然LDO只能降壓，但市面上卻有降壓、升壓，甚至升/降壓開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，后者能夠在兩種模式之間進(jìn)行無(wú)縫轉(zhuǎn)換。這一功能非常重要，許多電路都由單一的鋰電池來(lái)驅(qū)動(dòng)，因此需要升/降壓模式來(lái)將電池從滿(mǎn)電量狀態(tài)調(diào)節(jié)到稍微放電的狀態(tài)。

以L(fǎng)TM8074（LTM8074EY#PBF）為例，這是AnalogDevices推出的一款SilentSwitcherμModule穩(wěn)壓器（圖1）。該穩(wěn)壓器具有寬輸入電壓范圍（3.2至40V）和寬輸出電壓范圍（0.8至12V）；可連續(xù)輸出1.2A電流（24V輸入電壓和5V輸出電壓的情況下）；輸出電壓為3.3V時(shí)，可以達(dá)到1.75A的峰值輸出電流。不過(guò)，真正吸引我的還是它的尺寸。作為一款BGA設(shè)備，該穩(wěn)壓器的尺寸僅為4mm×4mm×1.82mm（厚）。

只需兩個(gè)電容器（1μF和10μF）和兩個(gè)電阻器即可工作。與LDO一樣，即插即用，但是封裝更小而功率更大。談及開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，自然就會(huì)聯(lián)想到電感器。該開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器封裝內(nèi)部嵌入電感器，因此對(duì)設(shè)計(jì)人員而言，電感器算不上BOM的一部分，也不會(huì)占用額外空間。此外，開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的EMI輻射也相當(dāng)?shù)?，幾乎與LDO相當(dāng)（圖2）。

還有另一款類(lèi)似于LDO的微型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，即TexasInstruments的LMZ10501（LMZ10501SILR）。這款1A微型模塊的輸入電壓范圍為2.7至5.5V，輸出電壓范圍為0.6至3.6V（圖3）。

LMZ20501只需三個(gè)陶瓷電容器和兩個(gè)電阻器即可工作，電感器集成在8引腳microSiP封裝內(nèi)，尺寸僅為3.00mm×2.60mm（圖4）。有一點(diǎn)很明顯：它看起來(lái)并不像標(biāo)準(zhǔn)通用IC。

一直以來(lái)，LDO在尺寸和易用性方面都擁有比較明顯的優(yōu)勢(shì)，而這些微型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的性能甚至可以與小電流LDO相媲美。例如，MaximIntegrated的MAXM15462是一款高能效同步降壓DC-DC模塊，集成了控制器、MOSFET、補(bǔ)償元件和電感器，并能夠在寬輸入電壓范圍內(nèi)工作（圖5）。該模塊的輸入電壓范圍為4.5至42V，而可編程輸出電壓范圍為0.9至5V，輸出電流最高可達(dá)300mA。該模塊采用2.6mm×3mm×1.5mm的小尺寸uSLIC?封裝，只需三個(gè)電容器（兩個(gè)1μF，一個(gè)10μF）和兩個(gè)電阻器即可工作。

相比同等屬性的LDO，這些微型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的優(yōu)勢(shì)不僅僅只是更小、更高效。根據(jù)所選設(shè)備的不同，它們還具有其他的優(yōu)良特性（有時(shí)是非常必要的），例如軟啟動(dòng)（以減少輸入涌流）、電源良好引腳和可編程欠壓鎖定（UVLO）閾值等等。

有時(shí)候我們不得不放棄曾經(jīng)的偏愛(ài)，才能從科技進(jìn)步中獲取便利。我曾經(jīng)見(jiàn)過(guò)工程師在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)中使用了二十年前的運(yùn)算放大器，這主要是因?yàn)樗麄兏煜み@種運(yùn)放的特性，用起來(lái)更順手。雖然就某種程度而言，這種策略算是明智，但也有可能會(huì)對(duì)最終設(shè)計(jì)造成阻礙，使之無(wú)法實(shí)現(xiàn)功能更多、花費(fèi)更少或體積更小。

每年或許仍有無(wú)數(shù)人將LDO等電源穩(wěn)壓器應(yīng)用于新的設(shè)計(jì)導(dǎo)入方案。然而，低功耗開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器在增強(qiáng)性能、穩(wěn)定運(yùn)行、易于使用和提高能效方面擁有更多優(yōu)勢(shì)，而且以很小的封裝實(shí)現(xiàn)了所有上述功能。盡管最初的沖動(dòng)可能是將熟悉的LDO納入BOM，但如果完全不考慮開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的話(huà)，也可以算得上是專(zhuān)業(yè)失誤。