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干货 | 设计LDO必须掌握的7个要素
发布时间:2021-03-23   点击次数:494次

传统的稳压器显然是不适合市场,因为对于一些特定的应用,输入和输出的压差过低就无法使用,这时LDO类的电源转换芯片才诞生了,帮助我们很好的解决了这个问题。不过在此提醒大家在设计LDO时主要应考虑以下问题:

 

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压差(Uin-Uout)压差是LDO的重要参数,它表示输入与输出之间的电位差,LDO的压差越小越好。但是当输入电压不能满足“小压差”的要求时,LDO就无法正常工作。此时误差放大器会进入完全导通状态,使环路的增益变为零,对负载的稳压能力会变得很差,电源抑制比也大幅度降低。 需要注意以下几点: 

 

第1:在LDO的参数表中可以有多个甚至多组压差数据,例如在轻载、中等负载、满载条件下压差的小值、典型值和大值。其中,典型值仅供设计时参考。醉具有实际意义的应是满载条件下压差的大值,该参数值是在不利的情况下测得的。设计时应以此为依据,以便留出足够的余量,确保LDO在坏的情况下也能正常工作。

 

第二:为可靠起见,有时可按Uin=Uout+△U+lV的关系式来选择醉低输入电压值。功率按1.5倍以上选择有点浪费(但加上20%-30%的余量一点不为过)。一般LDO的自损功耗为Pd_max=(Uin-Uout)*Iout。

 

第三:输入一输出压差并非固定值,它随输出电流的增加而增大,随温度升高而增加。 

 

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大输出电流大输出电流是LDO的一个基本参数。通常,输出电流越大,LDO的价格越高。LDO必须能在不利的工作条件下给负载提供足够的电流。 

 

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输入电压要求输入电压必须大于额定输出电压与输入一输出压差之和,即Uin>Uout+△U。否则LDO将失去稳压功能,输出电压会随输入电压而改变,此时Uout就等于输入电压减去调整管导通电阻(RON)与负载电流的乘积,即Uout=Uin-RONI0。

 

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输出电压固定输出式LDO的外围电路简单,使用方便,并且能节省外部取样电阻分压器的成本和空间。其输出电压值在出厂时已趋于一致(仅限于通用电压),输出电压精度一般为±5%,这对于大多数应用已经足够了。新型LDO采用激光修正技术,精度指标可达±1%~±2%。特别需要注意产品说明书所给出精度指标的适用条件,例如是在室温下还是在整个工作温度范围内,是满载条件下还是在中等负载或空载条件下。可调输出式LDO允许在规定范围内连续调节输出电压。若将输出端与反馈端相连,使输出电压等于内部基准电压,则醉低输出电压一般为1.2V左右。 

 

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输入电源类型输入电源有两种类型,一种是直流电源,另一种是交流电源。采用交流电时,首先要经过电源变压器和整流滤波器变成脉动直流电,然后给LDO提供输入电压,此时LDO的压差已不再是关键指标,因为通过增加电源变压器二次绕组的匝数,很容易提高LDO的输入电压,满足LDO对压差的需要。

 

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静态电流静态电流是指在空载条件下或关断输出时,LDO内部流向地的总电流。静态电流越小,稳压器的功耗越低,在某些应用中,经常选择待机模式将输出关断,此时电池的使用寿命就取决于静态电流的大小。近推出的新型LDO,静态电流可低至75~150μA,并且比普通LDO的稳压特性更好。需要强调的是LDO的静态电流不是一个固定值,它随负载电流的增大而增加。但VLDO的静态电流可近似认为是恒定值。

 

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LDO的附加功能:

 

1.通/断控制功能允许用机械开关、门电路或单片机来关断LDO的输出,使之进入低功耗的待机模式(亦称备用模式)。

 

2.输入电压反极性保护功能用来防止当输入电压极性接反时损坏LDO。

 

3.故障标记输出功能,当输出电压(或输入电压)低于规定阈值电压时,LDO能输出故障标记信号。微处理器在接收到此信号后,可及时完成数据存储等项工作。

 

4.瞬变电压保护功能,将LDO用于汽车电子设备时,需要对负载的瞬态变化(如突然卸载)进行保护。一旦输出端出现瞬变电压,立即将输出关断。等瞬变电压过去之后,又迅速恢复正常工作。

 

5.跟踪能力某些多路输出式LDO需要具有跟踪能力,其中一路或几路辅助输出电压能自动跟踪主输出电压的变化,并及时调整自己的输出电压值,以减小各路输出之间的相对变化量。

 

6.排序,所谓排序,就是在多个稳压电源构成的电源系统中,使每个稳压电源的输出都能按照规定的顺序接通或关断。 在设计LDO时,如果能将以上七种因素都考虑在内,那么你所设计的LDO无疑是醉佳的。输出纹波控制可通过改进C61的值来实现220uf、100uf等。

 
 

 

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