發(fā)布時間：2021-01-15 閱讀量：1451 來源: 我愛方案網(wǎng) 作者: 雕塑者
在LDO應用中，會有一個輸入輸出壓差范圍的概念，如AMS1117，壓差Dropout Voltage的典型值為1.1V，即：輸入至少比輸出高1.1V的壓降才能支持所需要的輸出。
在之前寫過的一篇文章《LDO與DC-DC 的入門理解》中，我們可以了解到LDO是靠內(nèi)部電路分壓達到降壓輸出，而DC-DC則是通過“斷續(xù)的供給”達到降壓輸出。那么，DC-DC降壓電路輸入和輸出是否需要壓差呢？思考一個場景：某款Buck芯片自身工作電壓范圍為2.7-5.5V，現(xiàn)需要該芯片輸出3.3V/2A。當正常輸入5V時，該芯片可滿載輸出3.3V，當輸入電壓只有3.5V時，該芯片是否還能正常輸出3.3V/2A呢？
該問題本質(zhì)其實是DC-DC降壓電路中，在輸入輸出規(guī)格內(nèi)，芯片占空比是否受限、導通損耗的問題。理論上，但芯片的開關周期達到100%時，DC-DC其實是一個“直通”狀態(tài)，即輸出電壓等于輸入電壓，當然，真實的應用中，芯片的占空比不會達到完整的100%，而且由于芯片里集成或外置的MOSFET的導通內(nèi)阻以及輸出電感上Rdc，實際輸出電壓與輸入電壓之間會有一個壓差。
以JW5092為例，輸入4.7V時，可輸出3.3V/2A，但當輸入為4.0V的時候，是否還能滿載輸出？
首先，根據(jù)能量守恒，我們可知(Vin-Vout)*ton=Vout*toff，由此
Vout = Vin * D，D為開關周期中，“開”的占空比。
考慮，MOS管導通內(nèi)阻Rds、電感內(nèi)阻RL，可得：
Vout = Vin * D- Iout x (Rds(ON) + RL)
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當Vin = 4V時，若輸出2A，暫時忽略電感選型上的內(nèi)阻差異，則：
由此可知，此時該當輸入為4.0V的時候，JW5092無法滿載輸出3.3V/2A
所以DC-DC降壓電路中，實際輸出電壓要等于輸入電壓減去Buck芯片里集成或外置的MOSFET的Rds(on)以及輸出電感的Rdc上產(chǎn)生的壓降，包括由于占空比受限導致的無法滿載輸出。帶載越重，輸出電壓越低。當你的輸入輸出壓差范圍很小，但仍然需要滿載輸出時，請考慮號稱可達100%占空比的芯片！
作者介紹：雕塑者（筆名），一名樂于開源文化的工程師，個人公眾號【硬件大熊】。后續(xù)原創(chuàng)技術(shù)應用筆記還將在我愛方案網(wǎng)上線，敬請期待！
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