为什么LDO电路输入端经常会串联一个电阻？电阻该如何选型计算呢？

Part 01、前言

作为一名硬件工程师，相信大家对LDO已经不陌生了。这玩意儿在电源管理里简直是万金油，小到手机、IoT设备，大到服务器、汽车电子，哪儿都少不了它。不过，你有没有注意到，很多LDO电路的输入端会串联一个电阻？这电阻看着不起眼，到底有啥用呢？今天咱们就来掰开揉碎聊聊这个电阻的用处。

LDO本质上是个线性稳压器，输入电流和输出电流几乎相等（忽略掉静态电流）。如果输入电源（比如DC-DC）输入-输出发生短路或者负载端发生异常，LDO可能会面临过流风险，导致芯片过热甚至烧毁。串联一个电阻Rin，可以有效限制输入电流，保护LDO和前级电路。

假设LDO输入电压为Vin，输出电压为Vout，负载电流为lload，LDO的静态电流为lq（通常很小，微安级)。串联电阻Rin上的电流为:

IRin = Iload + Iq ≈ Iload

电阻上的压降为：

VRin = IRin · Rin ≈ Iload · Rin

LDO实际输入电压变为：

VLDO = Vin - VRin

为了保证LDO正常工作，VLDO必须大于LDO的最小输入电压（通常是Vout+Vdropout，其中Vdropout是LDO的压差)。假设Vout= 3.3V，Vdropout = 0.2V，lload =100mA，Rin =10Ω:

VRin = 0.1A · 10Ω = 1V

VLDO = Vin - 1V

若Vin= 5V，则:

VLDO = 5V - 1V = 4V

4V >3.3V + 0.2V = 3.5V，LDO可以正常工作。

WCA计算：

在最坏情况下，考虑:

·负载电流最大：Iload_max=150mA（假设LDO最大支持150mA)。

·电阻偏差：Rin有±5%公差，最大值为10Ω×1.05=10.5Ω。

·输入电压最低：Vin_min= 4.5V（假设输入电源波动±10%)。

VRinmax = 0.15A·10.5Ω =1.575V

VLDOmin = 4.5V - 1.575V = 2.925V 2.925V<3.5V, 这时候LDO就无法正常工作! 这说明，选Rin时得悠着点，不能太大，否则在最坏情况下会让LDO无法正常输出3.3V。

在选择Rin时，需确保Vinmin-Iloadmax*Rinmax ≥ Vout + Vdropout 对于上述例子，Rin应尽量小，比如5Ω，这样：

VRinmax= 0.15A · 5.25Ω = 0.7875V

VLDOmin = 4.5V - 0.7875V = 3.7125V > 3.5V

这样就肯定没问题了！

LDO是线性稳压器，功率损耗主要来自压差：

PLDO = (VLDO - Vout) · Iload

若Vin = 5V, Vout = 3.3V, lload = 100mA:

PLDO = (5V - 3.3V) · 0.1A = 0.17W

这0.17W全由LDO承担，芯片容易发热。串联Rin后，电阻分担一部分压降：

PRin = Iload * Iload * Rin = 0.1 *0.1 * 10 = 0.1W

LDO的功率损耗变为：

PLDO = (4V - 3.3V) · 0.1A = 0.07W

这样我们就能明显看出原来属于LDO的热量分摊到了电阻，LDO的热应力降低，系统可靠性提升。

WCA计算：

·最大电流：lload=150mA。

·电阻偏差：Rin= 10.5Ω。 PRinmax= 0.15 * 0.15 * 10.5 = 0.236W ,所以一定要注意电阻需选择合适的功率额定值，比如0.5W，以防过热烧毁。

作为硬件工程师，玩转LDO电路的精髓就在于细节的把控。这个小小的Rin，用处可是很大！

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