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电源之LDO——1.LDO基础知识

时间:2023-08-30 20:19来源:硬件之路学习笔记 作者:ictest8_edit 点击:

 

 1. 何为LDO?
    LDO是低压差线性稳压器的英文简称,是新一代的集成电路稳压器,它与三端稳压器最大的不同点在于,低压差线性稳压器(LDO)是一个自耗很低的微型片上系统。它可用于电流主通道控制,芯片上集成了具有极低导通电阻的MOSFET、肖特基二极管、取样电阻和分压电阻等硬件电路,并具有过流保护、过温保护、精密基准源、差分放大器、延迟器等功能。
    低压差线性稳压器原理上与一般的线性直流稳压器基本相同,区别在于低压差稳压器输出端的功率由NPN晶体管共集架构改为PNP集电极开路架构。这种架构下,功率晶体管的控制极只要利用对地的电压差就能让晶体管处于饱和导通状态,因此输入端只需高出输出端多于功率晶体管的饱和电压,稳压器就能运作,稳定输出电压。
 
2. LDO种类与内部结构
 
1. PMOS型LDO
 
2.NMOS型LDO
 3.  LDO关键参数
    在选型设计的时候,LDO有如下关键参数:
    ① 压降Vdrop-压降电压 Vdrop是指为实现正常稳压,输入电压 VIN必须高出所需输出电压 VOUT 的最小压差。
  ② 匹配电容-LDO使用时,输入端与输出端一般会匹配相应的电容,此电容的材质、耐压等都需要匹配所使用的LDO。
    ③ 热性能-选择 LDO 时要考虑的最重要特性之一是其热阻 (RθJA),热阻与封装大小有关,所以需根据负载情况选择相应的封装。

    ④ 静态电流-静态电流 IQ 是系统处于待机模式且在轻载或空载条件下所消耗的电流。此电流很小,但在对于大部分时间都处于待机或关机模式的应用,如智能手表等,静态电流将产生重大影响。
    ⑤ 电流限制-部分应用中需要进行限流保护,因此部分LDO有限流保护功能,一旦超过电流限制,输出电压不再进行调节。
    ⑥ 防止出现反向电流-在大多数低压降稳压器LDO)中,电流沿特定方向流动,电流方向错误会产生重大问题,反向电流是指从VOT流向VN而不是从VN流向VOT的电流。这种电流通常会穿过LDO的体二极管,有可能引发长期可靠性问题甚至会损坏器件。
    ⑦ 电源抑制比PSRR-PSRR 是一个常见技术参数,在许多 LDO 数据表中都会列出。它规定了特定频率的交流元件从 LDO 输入衰减到输出的程度。
    ⑧ 噪声-理想的 LDO 将生成没有交流元件的电压轨。可惜的是,LDO 本身也会向其他电子器件一样产生噪声。
本文介绍了:LDO的基本概念与8个选型关键参数,
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