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什么时候电路里要使用tracker LDO?它和普通LDO有什么区别?1200字搞定它

07/27 10:25
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Part 01、前言

LDO大家都很熟悉了,还有一种特殊的LDO是tracker LDO,tracker LDO不是新东西了,已经出现很多年了,特别是在汽车电子领域,应用很广泛,今天就给大家介绍一下tracker LDO。

Part 02、普通LDO VS tracker LDO

普通LDO通过将输入电压降到目标值,输出稳定直流电压。它的核心组成包括电压基准:内部固定参考电压Vref。误差放大器:比较输出电压与参考电压,控制功率元件的导通。功率元件:通常是P沟道或N沟道MOSFET,负责输出电流。反馈网络:通过电阻分压器调节输出电压(输出电压可调型LDO)。

普通LDO的特点是输出电压固定,如5V,或者通过电阻调节。压差低,适合电池供电的电路。低噪声,电源抑制比PSRR)也比较高,可以完美适配模拟电路

但是对于汽车电子应用场景,ECU板子经常需要给外部传感器提供5V供电,而这个5V供电和MCU的5V供电一般不是同一个LDO提供的,为什么呢?如果用同一个LDO供电,那对外供电的5V输出线束如果对地或电源短路,那MCU的电源也会被干没了。

LDO本身的输出电压受温度,噪声,自身制造误差影响存在偏差,那么用普通LDO给外部传感器供电时,受限于以上因素会导致传感器输出的模拟信号是不准的,因为按设计来说传感器的理想供电是5V供电,但是由于5V的偏差,会导致其实际供电可能就有4.7V,那么传感器的模拟输出信号可能也会有0.3V的偏差,从而MCU采集到的AD信号就是不准的。

还有一点大家需要理解并记住的是当ADC的参考电压和传感器(比例传感器,比如NTC,线性霍尔传感器)的供电电压是同一个电源时,就可以规避电源电压不一致导致的ADC采样偏差,因为电源的变化是一致的,但是由于上面的分析我们知道二者用同一个LDO不现实,那如何用两个LDO还能实现最小化的输出电压偏差呢?

所以tracker LDO就出现了。

Tracker LDO其输出电压不是基于固定的内部参考电压,而是动态跟踪外部输入的参考电压,通常通过ADJ引脚提供。其核心架构与普通LDO类似,但关键区别在于,Tracker LDO无内置电压基准,Tracker LDO依赖外部参考电压,使其输出电压能够实时跟随参考电压变化。

并且支持短路保护,对地或电源、过流保护、过温保护及反向极性保护。非常适合有一些板外的传感器需要高精度的5V供电时,此时用tracker LDO就再适合不过了。

比如下面这个Tracker LDO内部集成背靠背MOS,可以实现反接保护:

比如我们把给外部供电的Tracker LDO的ADJ引脚接到给MCU供电的LDO输出上,比如TPS7B4253-Q1具有±4mV的跟踪精度,这样就能实现给外部传感器供电的电源和ADC的参考电源基本是一致的,这样就能满足LDO短路保护的需求,又能实现电源偏差导致的ADC采样误差最小化。

总结来说就是我们需要记住Tracker LDO的两大特点,首先是高精度参考电压源+Tracker LDO可以实现给板外传感器的高精度供电能力,普通参考电压源+Tracker LDO可以最大限度降低电源电压偏差导致的外部比例传感器模拟信号采样偏差。

其次就是racker LDO的过流保护、 热关断和反向电流保护功能 ,能避免LDO损坏。

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