分享一个利用三极管扩大LDO电流的电路

大家好，我是阿轩！在以往的产品设计中，我经常会遇到一种很尴尬的问题。当我选定了一个 LDO 的时候，发现它的额定电流不够我使用，或者是发热非常严重，迫使我不得不重新选择一个更大封装，更大功率的 LDO。有没有办法实现不更换 LDO，同时又能增大稳压器电流的方法呢？答案是：有！其实在之前我讲过的 BMS 系统中就是用过。

【四】 BMS 系统硬件电路图分析

文章中第四章讲到 AFE 芯片 BQ76930 的内部 LDO 电流输出能力仅有 30mA，已经不足以应对外部的单片机工作了，因此我们在外部增加了一个三极管来分担一部分电流，从而增加了整个稳压系统的电流带载能力。接下来，我们来看一下这个电路的简化模式，并简单的分析。

如图所示，我们采用了经典的 LDO 芯片：AMS1117-3.3V 进行稳压电路设计。同时选用一个功率合适的 PNP 三极管并联在 LDO 的输入输出端，这里的功率可以根据具体的负载进行计算和选型。当 3.3V 输出端的负载电流小于电流值 I = 0.7V/R1时，所有的负载电流将通过 AMS1117 来提供。当输出端的负载电流超过 0.7 / R1 时，三极管 T1 将进入导通进入放大区，其集电极和发射机之间将产生一个电流，为后端的负载提供电流输出。可能你会想：输出的 3.3V 会不会发生变化，直接窜到 9V？不会，我们先来看下 LDO 的内部结构：

可以看到，LDO 之所以能够调节输出电压，是因为它通过一个运放来实现对内部的一个 PMOS 进行调节，这里的 PMOS 也工作在放大区，运放的输出将决定 PMOS 的内阻大小，从而控制输出电压的稳定性。我们外加的三极管 T1 其实就相当于并联在了内部的 PMOS 上面，只不过T1 的基极和发射机之间有一个电阻 R1，也就是 T1 的导通状态要根据 R1 上面流过的电流来确定。一旦输出电压升高，运放将调整 PMOS 栅极电压，使得 PMOS 内阻增加，减小电流，R1 的电流减小后，T1 将进入截止状态，输出端的电压也会随之降低。我们将 R1 的电阻设置为 5.1R，进行仿真，三极管 T1 和 1117 的电流情况如下图

从上图的仿真电流曲线可以看出，当负载电流大于 0.7V / 5.1R = 137mA 时，三极管 T1 开始逐渐的提供负载电流，而 AMS1117 的电流则趋于稳定。因此，可以确定AMS1117通过PNP功率三极管进行电流扩容方案可行，通过PNP扩容，的确可以减少对AMS1117的电流压力，在 BMS 系统中，AFE 中的 LDO 也将减少电流压力，进而降低 AFE 芯片的发热。