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。不过在此潘登提醒大家在设计 LDO 时主要应考虑以下问题。

 

 

1、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“最小压差”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:

第一,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、满载条件下压差的最小值、典型值和最大值。其中,典型值仅供设计时参考。最具有实际意义的应是满载条件下压差的最大值,该参数值是在最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 在最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 的关系式来选择最低输入电压值。功率按 1.5 倍以上选择有点浪费(但加上加上 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。

 

2、最大输出电流()

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

 

3、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。

 

4、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,则最低输出电压一般为 1.2V 左右。

 

5、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。

 

6、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。最近推出的新型 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。

 

7、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 无疑是最佳的。

 

 

输出纹波控制可能通过改进 C61 的值来实现 220uf、100uf 等。