DC-DC降压芯片是否有输入输出压差范围要求？

在 LDO 应用中，会有一个输入输出压差范围的概念，如 AMS1117，压差 Dropout Voltage 的典型值为 1.1V，即：输入至少比输出高 1.1V 的压降才能支持所需要的输出。

在之前写过的一篇文章《LDO 与 DC-DC 的入门理解》中，我们可以了解到 LDO 是靠内部电路分压达到降压输出，而 DC-DC 则是通过“断续的供给”达到降压输出。那么，DC-DC 降压电路输入和输出是否需要压差呢？思考一个场景：某款 Buck 芯片自身工作电压范围为 2.7-5.5V，现需要该芯片输出 3.3V/2A。当正常输入 5V 时，该芯片可满载输出 3.3V，当输入电压只有 3.5V 时，该芯片是否还能正常输出 3.3V/2A 呢？

该问题本质其实是 DC-DC 降压电路中，在输入输出规格内，芯片占空比是否受限、导通损耗的问题。理论上，但芯片的开关周期达到 100%时，DC-DC 其实是一个“直通”状态，即输出电压等于输入电压，当然，真实的应用中，芯片的占空比不会达到完整的 100%，而且由于芯片里集成或外置的 MOSFET 的导通内阻以及输出电感上 Rdc，实际输出电压与输入电压之间会有一个压差。

以 JW5092 为例，输入 4.7V 时，可输出 3.3V/2A，但当输入为 4.0V 的时候，是否还能满载输出？

首先，根据能量守恒，我们可知(Vin-Vout)*ton=Vout*toff，由此

Vout = Vin * D，D 为开关周期中，“开”的占空比。

考虑，MOS 管导通内阻 Rds、电感内阻 RL，可得：

Vout = Vin * D- Iout x (Rds(ON) + RL)

查看规格书——

当 Vin = 4V 时，若输出 2A，暂时忽略电感选型上的内阻差异，则：

由此可知，此时该当输入为 4.0V 的时候，JW5092 无法满载输出 3.3V/2A

所以 DC-DC 降压电路中，实际输出电压要等于输入电压减去 Buck 芯片里集成或外置的 MOSFET 的 Rds(on)以及输出电感的 Rdc 上产生的压降，包括由于占空比受限导致的无法满载输出。带载越重，输出电压越低。当你的输入输出压差范围很小，但仍然需要满载输出时，请考虑号称可达 100%占空比的芯片！