kaix

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什么是LDO?LDO为什么能稳压?LDO有哪些重要参数?

2019-10-9 14:31:09 显示全部楼层
LDO是个很简单的器件,但是我跟客户沟通的过程中,发现客户工程师的技术水平参差不齐,有的工程师只是follow 别人以前的设计,任何原理和设计方法都不懂,希望大家看完这篇文章都能成为LDO 专家。

都是输出个3.3V,为何人家的电路就比我优秀?

第一个问题:什么是LDO?

LDO即low dropout regulator,是一种低压差线性稳压器。我们常用的7805等等常常被称为LDO,其实7805这种芯片dropout电压大的不要不要的,以LM78L05为例,大电流的最小压降要在2V以上,比如一个应用需要6v转5v,LM78L05就不合适了。  


第二个问题:LDO为什么能稳压?

LDO的原理框图如下,输出电压经过反馈电阻分压到FB引脚,当输出电压高于设定值时,内部回路会改变驱动电压,使得管子的导通压降增大,从而降低输出电压。当输出电压低于设定值时,内部回路会改变驱动电压,使得管子导通压降减小,从而提高输出电压。完美的闭环负反馈回路。

第三个问题:LDO有哪些重要参数?
1.  PSRR(电源电压抑制比),是指LDO输出对输入纹波噪声的抑制作用。这也是很多场合在DC/DC后级另加一颗LDO的原因(特别是后面接模拟传感器或者ADC/DAC时)。高PSRR的LDO对纹波的抑制效果还是很明显的。如TPS71701就是一款高PSRR的LDO。       

那怎么判断LDO的PSRR参数是否足够呢,举个简单的例子,假设LDO前面的DC/DC的开关频率是100khz,100khz处的PSRR是50dB,前端DC/DC 纹波大小100mv,那LDO之后的纹波=100mv/(10^(50/20))=0.3mv。

2.  Noise(噪声性能),不同于PSRR,噪声是指LDO自身产生的噪声信号,低噪声的LDO如LP5907等等可以很好的降低LDO产生的额外噪声。噪声一般计算出的值是有效值(rms),也可以用peak to peak 来分析,那就需要再乘以一个系数(如乘以6)。


         
3. Low Dropout Voltage(低压降),前面提到了这个参数,设计电路比如需要6v转5v时,需要保持Low Dropout Voltage参数<1 v。不过现在的LDO一般压降都很低,像TPS7A71系列的LDO,Vdropout只有200mV。
         
4. Transient response(动态性能),一些应用场合,负载变化剧烈,就需要增加输出电容的同时也尽量选用动态性能好的LDO芯片。比如LP5907就是一款动态性能良好的LDO。
5. Thermal(温度性能),大家都知道LDO效率很低,那怎么去校验一个LDO是否合适呢?首先计算功耗Pd=(Vin-Vout)Iout ,其次计算温升,这里可以用热阻RθJA来计算,温升ΔT= Pd*RθJA ,最后计算芯片结温Tj= Tambient+ΔT<Tjmax(datasheet). 下图是各个封装的可耐受功耗的基本大概情况。

6. IQ(即静态电流),一般电池供电的场合对静态电流会有比较高的要求,一般LDO芯片的静态电流的大小与芯片的其他性能成反关系,如低噪声,高电源电压抑制比,动态性能好的LDO静态电流都偏大一些。低IQ的LDO也比较多,像TPS780系列的LDO,IQ Shutdown 只有18nA。
         
来源:创易栈(ID:emakerzone)

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Manor

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Manor 2019-10-17 08:58:28 显示全部楼层
关键参数介绍的很详细

luckyzy2000_594672757

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loveti110_226155872

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