开始我的硬件人八股系列（自己结合网上的帖子整理）

电源

纹波是如何产生的

纹波是产生是由于负载不同工作状态下的电流不同而产生的

LDO由于是线性稳压器，其输入电流=输出电流，因此其纹波很小

DCDC由于开关的反复开断，电路中电感和电容交替放电，因此其输入电流≠输出电流，纹波很大

LDO工作原理（LDO内部电路）

LDO是低压差线性稳压器，输入电压通过LDO稳压至目标输出电压，输入电流等于输出电流，其效率为输出电压和输入电压之比。

低压差：输入电压与输出电压之间的压差很小的情况下，仍然正常工作（ LDO只需要几百毫伏的差异）

线性：是指LDO通过一个线性控制元件（如PNP型三极管）的导通程度来调节输出电压，可以实现输出电压的连续变化（而不是像DCDC的开关切换来控制电压变化）

稳压器：无论输入电压多少，都能输出稳定的目标输出电压

LDO为什么叫低压差线性稳压器

见上LDO工作原理（LDO内部电路）

DCDC工作原理

DCDC有BUCK、BOOST、BUCK-BOOST

• DCDC的工作原理是通过开关的快速导通和关断，使其拓扑电路处于不同的工作状态的循环，使电感和电容储能和放电，形成输稳定出电压
• BUCK电路
• BOOST电路

DCDC频率的影响

开关频率影响着EMC、电感电容的大小

• EMC：
• 电感电容：开关频率慢的时候充电时间长，导致电感↑，电容↑，需要大电感和电容来存储能量；反之开关频率快的时候充电时间短，一次充电的时间不会那么长，需要小电感和小电容。
• 损耗：频率低->损耗小，效率高

如何选择开关电源的电容和电感

• 从手册中来看，电感的选择需要根据频率大小来确定。一般的电感范围是2.2-10mh（2.2 3.3 4.7 6.8 10)
• 电容的选择根据电感来

以BL8032为例，手册中关于电感的说明如下：

开源看出电感的值是由输入输出电压，纹波电流和开关频率决定的，而纹波电流一般是额定电流是30%，因此通过这个公式可以算出电感的一个最小值，然后结合电感常用的型号有2.2、3.3、4.7、6.8、10mh，选择一个比最小值再大的电感就行，注意电感电流也要满足额定电流的大小

DCDC电路BST和SW角之间电容的作用

（80%-90%都是0.1uf），这个电容做什么用呢？

• BST引脚是Boost引脚，它控制开关管的导通和关断
• SW引脚是Switch引脚，它是开关节点，当开关导通时连通电感一端的电路
• 0.1uF电容连接在BST和SW之间，当开关管关断时会充电存储能量，当开关管再次导通时，会把能量提供给BST引脚使开关管能够顺利开通。因此我理解这个电容是给驱动做电源使用，而0R电阻是调EMC的时候用的。

LDO和DCDC的区别/优缺点

电源主要参数

输入电压、输入电流、输出电压、输出电流、纹波、效率

LDO和DCDC在PCB设计时的注意点

• 电容：大电容滤除低频信号，选用电解电容，放在靠电源输入的地方；小电容滤除高频信号，选用贴片电容，尽量放在芯片的具体电源输入引脚附近
• 电源线宽：应该至少是15mil，如果是开关电源，可以考虑铺铜来连接各需要连接的引脚
• 0R电阻：调试测试，如果是第一次测试这个电源芯片，应当有这个0R电阻，一开始上电时不焊，先看输入进的电压是否是输入电压值d
• 肖特基二极管：如1N5819，在输入侧放，作用是防反接

开关电源怎么减少纹波

• 频率：增加开关电源的频率
• 电感电容：增加输出电容
• 滤波电路：再加一个二级输出LC滤波电路

开关电源效率损耗产生原因

• 开关损耗：由开关反复的开和断导致的
• 电阻损耗：电感和电容不是完美器件，其具有等效ESR因此会产生电阻损耗

怎么选择电源（选LDO还是DCDC）

• （若是升压电路，哪只能是DCDC，LDO不能降压）
• 考虑电流和压差（输出电压-输入电压），因为P损=UI，P损功率太大会很热；

阅读LDO和DCDC手册时应该注意什么

• 电源类手册应该关注输入电压、输入电流、输出电压、输出电流、纹波、效率、封装
• 对于LDO来说，还应该关注压差，温度曲线
• 对于DCDC来说，还应该关注开关频率