LDO vs 스위칭 레귤레이터: 효율·노이즈·부품·용도 비교
둘 다 입력 직류 전압에서 안정된 전압을 만들지만, 남는 전압을 처리하는 방식이 다릅니다. LDO 같은 리니어 레귤레이터는 트랜지스터를 가변 저항처럼 사용해, 입력과 출력의 전압 차를 열로 버립니다. 스위칭 레귤레이터는 트랜지스터를 고속으로 켜고 끄며 코일과 커패시터로 에너지를 주고받으므로, 전압 차가 커도 효율이 높고 승압도 할 수 있습니다. 그 대신 스위칭에 의한 리플과 노이즈가 생깁니다.
| 비교 항목 | LDO(리니어 레귤레이터) | 스위칭 레귤레이터 |
|---|---|---|
| 동작 원리 | 출력 트랜지스터를 선형 영역에서 사용해, 입력과 출력의 전압 차를 떠안습니다 | 트랜지스터를 켜고 끄며, 코일과 커패시터로 에너지를 주고받습니다 |
| 효율 | 대략 출력 전압÷입력 전압. 1.8 V에서 1.0 V를 만들면 약 56% | 전압 차가 커도 조건에 따라 80~95% 정도 |
| 발열 | (입력 전압 − 출력 전압) × 전류가 모두 열이 됩니다 | 손실이 작아 발열이 적습니다 |
| 출력 노이즈 | 매우 작음. 스위칭 노이즈가 없습니다 | 스위칭 주파수의 리플과 고조파 노이즈(EMI)가 생깁니다 |
| 스위칭 주파수 | 없음 | 수백 kHz~수 MHz 정도 |
| 부품 수 | 적음. IC와 입출력 커패시터 정도 | 많음. 코일, 커패시터, 방식에 따라 다이오드 등 |
| 기판 설계 | 작고 간단함 | 코일이 자리를 차지하고, 노이즈를 억제하는 배선 경로에 주의가 필요합니다 |
| 승압·반전 | 불가능. 강압만 가능하며, 입력은 출력보다 드롭아웃 전압 이상 높아야 합니다 | 강압, 승압, 승강압, 반전이 가능합니다 |
| 부하 변화에 대한 응답 | 빠름 | 제어 루프의 대역폭으로 정해지며, LDO보다 느린 경우가 많습니다 |
| 비용 | 저렴함 | 부품이 많은 만큼 높은 편 |
| 주요 용도 | ADC, PLL, RF 회로 등 노이즈에 민감한 회로의 전원, 전압 차가 작을 때, 작은 전류 | CPU나 SoC의 코어 전원, 큰 전류, 배터리에서 효율적으로 전압을 만들 때, 승압이 필요할 때 |
수치는 대략적인 자릿수 기준이며, 공정 세대와 제품에 따라 달라져요.