在電源設計里，線性穩壓器（LDO）和開關電源（SMPS）是最常用的兩種方案。但到底該用哪個？它們有什么區別？今天就用最直白的大白話給你講清楚！

01| 線性穩壓器（LDO）：簡單但低效

工作原理

LDO 的核心思想就是“犧牲電壓換穩定”。比如你有一個12V輸入，想要3.3V輸出，LDO 會通過內部的晶體管（相當于可變電阻）把多余的8.7V“吃掉”，變成熱量散發掉。

優點：

1、超簡單：通常只需要輸入、輸出電容和反饋電阻就能工作。

2、超低噪聲：沒有開關動作，輸出幾乎沒紋波，適合音頻、射頻等敏感電路。

3、瞬態響應快：內部反饋環路快，負載突變時電壓恢復迅速。

4、低壓差：有些LDO的輸入輸出壓差可以低至20mV，適合電池供電設備。

缺點：

? 效率低：比如12V轉3.3V，效率只有 27.5%，剩下72.5%全變熱量！

? 發熱大：電流大了必須加散熱片，否則直接過熱保護或燒毀。

? 只能降壓：沒法升壓或反相（比如+12V轉-5V）。

適用場景：

• 小電流、低噪聲應用（比如傳感器、運放供電）；
• 輸入輸出電壓接近（比如5V轉3.3V）；
• 對成本敏感、不想折騰復雜設計的場合。

02 | 開關電源（SMPS）：高效但復雜

工作原理

開關電源的核心是“高頻開關+電感儲能”，通過快速開關MOS管，配合電感和電容濾波，把輸入電壓“切碎”再重組，得到想要的輸出電壓。

優點：

1、效率高：比如12V轉3.3V，效率輕松 90%+，發熱小很多！

2、支持升降壓：Buck（降壓）、Boost（升壓）、Buck-Boost（升降壓）都能做。

3、適合大電流：幾十安培的CPU供電基本都是開關電源。

缺點：

? 設計復雜：要選電感、MOS管、補償環路，新手容易翻車。

? 有開關噪聲：高頻開關會產生EMI，對敏感電路可能有干擾。

? 瞬態響應慢：相比LDO，負載突變時電壓恢復稍慢（但可以通過優化改善）。

適用場景：

• 大電流應用（比如CPU、GPU供電）；
• 輸入輸出電壓差大的情況（比如24V轉5V）；
• 對效率要求高的場合（比如電池供電設備）。

03| 參數對比及實際設計要點

1、參數對比

2、實際設計要點

LDO要點

• 散熱問題：比如12V轉5V@1A，損耗 (12-5)×1=7W，不加散熱片直接冒煙！
• 不能隨便并聯：普通LDO并聯會電流不均，但像 ADI的LT3080 這種帶均流功能的可以。

開關電源要點

• 注意電感選型：電感太小會導致儲能不足，帶載能力差，發熱嚴重甚至電路異常；電感過大則會使響應變慢，影響動態性能。
• 注意PCB布局：高頻開關路徑沒處理好，輕則效率暴跌，重則EMI超標。
• 注意環路參數調試的穩定性：補償沒調好，電源可能會振蕩，或者響應巨慢。

04| 總結

1、要簡單、低噪聲？ → 選LDO（但注意散熱！）；

2、要高效、大電流？ → 選開關電源（但得花時間調）；

3、輸入輸出壓差小？ → LDO可能更劃算；

4、輸入輸出壓差大？ → 果斷開關電源。