一、LDO介绍
LDO(Low Dropout Regulator)低压差线性稳压器,线性稳压器使用在其线性区域内运行的晶体 管或 FET(场效应晶体管),从应用的输入电压中减去超额的电压,产生经过调节的输出电压。
1.调整管;
2.误差放大器;
3.带隙基准源;
4.串联反馈电阻;
5.电流检测模块;
6.温度检测模块;
7.UVLO模块;
8.逻辑控制模块;
9.快速放电模块。
1.降压稳压作用:应用LDO可以大幅度地降低开关电源负载调整率。在LDO的安全输入范围之内,输入变化 很大,LDO的输出变化很小,输出基本稳定;
2.滤波作用:带有很多变换信号的电源信号,经过LDO电路以后,无用的变换信号被过滤掉绝大部分;
3.有效滤除开关电源电磁干扰,减小纹波输出,LDO有较高的电源抑制比,且LDO是低噪声器件,因此可以有效地滤除开关电源EMI,减小纹波输出;
4.限幅比较器:电压超过稳压管两端的额定稳压值时,利用稳压管最基本的性质,将其电压稳定在这个安全值上。
LDO优点:适用于输入输出压差不大,且负载对电源纹波要求较高的场合。
DCDC优点:效率高,功率可以做到很大,适用于输入输出压差很大,且负载对纹波注要求不高的场合。
注:1.电源中携带的纹波会在电器上产生谐波, 降低电源的使用效率;
2.较高的纹波可能会产生浪涌电压或电流,从而导致电气设备运行不正常或加速 设备老化;
3.在数字电路中纹波会干扰电路逻辑关系;
4.纹波还会给通信、测量和计量仪器、仪表带来噪音干扰,破坏信号的正常测量、计量,甚至损坏设备。
二、LDO参数解读
1.输出电压
输出电压VOUT分为固定式可调式的LDO
2.漏失电压
定义:压降电压VDO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 (nom)的最小压差。
作用:在保证输出电压稳定的条件下,LDO压降越低,性能就越好。低压差的LDO则 可以应用在输入电压更低的场合,并且降低了耗散功率,提高了效率。
3.静态电流
定义:静态电流为芯片不加负载时, 电路正常工作时内部消耗的电流。
作用:静态电流是影响系统待机功耗、 电池寿命的最大因素,还会影响系统在轻载 条件下的功率和供电效率。
4.关断电流
定义:待机电流指当使能信号关闭时,LDO消耗的电流。
作用:小的待机电流可提高效率、减小功耗、延长最终产品保质期。
5.线性调整率
定义:线性调整率表征了稳压器输入电压变化对输出电压的影响程度。
作用:线性调整率越小输出稳定性越好。
6.负载调整率
定义:负载调整率表征了稳压器输出负载变化对输出电压的影响程度。
作用:负载调整率越小稳压效果越好。
7.电源抑制比
定义: PSRR是指LDO输出对输入纹波噪声的抑制作用,它的单位为dB。
作用: PSRR越高, LDO对纹波的抑制效果更好。
8.噪声
定义:噪声是指LDO自身产生的噪声信号,LDO输出噪声受其内部和旁路、补偿电路的影响。
作用:一般增大旁路电容有效降低LDO输出噪声,低噪声的LDO使输出的电压更纯净。
9.功耗和效率
LDO线性稳压器的功耗计算公式如下:
PW=(VIN-VOUT)×IOUT+VIN×IQ
由上述公式可以看出LDO的工作效率和漏失电压与静态电流有关,漏失电压越低,静态电流越小,功耗变低,效率提高。
10.热关断
TJ=TA+(RθJA×PD)
热阻也是选取LDO的一项重要参数,关断温度通常为165 °C,这意味着器件结温高于 165°C时会激活器件内部的热保护电路。此热保护电路会禁用输出电路,使器件温度下降, 防止器件因过热而受到损坏。当器件的结温降至135°C左右时,会禁用热保护电路并重新启用输出电路。
11.保护电路
通常保护电路包括了热关断、 电流限制、防止反向电流等,在一些较为复杂的电路中还 会有过压保护、欠压保护、反接保护。
三、LDO产品应用
四、新品推荐
产品特性:
1、最小输出电流3A;
2、TO-263-5封装,外围电路简单;
3、宽温度范围:-40~125°温度范围可靠运行;
4、纹波小;
5、8KV+静电抗扰能力,4KV+脉冲群抗扰能力;
6、可快速响应,应对高电流负载场景。
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