設(shè)計LDO不得不考慮的因素

傳統(tǒng)的穩(wěn)壓器顯然是不適合市場，因為對于一些特定的應(yīng)用，輸入和輸出的壓差過低就無法使用，這時LDO類的電源轉(zhuǎn)換芯片才誕生了，幫助我們很好的解決了這個問題。不過在此提醒大家在設(shè)計LDO時主要應(yīng)考慮以下問題。

1、壓差(Uin-Uout)

壓差是LDO的重要參數(shù)，它表示輸入與輸出之間的電位差，LDO的壓差越小越好。但是當輸入電壓不能滿足“最小壓差”的要求時，LDO就無法正常工作。此時誤差放大器會進入完全導(dǎo)通狀態(tài)，使環(huán)路的增益變?yōu)榱?，對負載的穩(wěn)壓能力會變得很差，電源抑制比也大幅度降低。 需要注意以下幾點：

第一:在LDO的參數(shù)表中可以有多個甚至多組壓差數(shù)據(jù)，例如在輕載、中等負載、滿載條件下壓差的最小值、典型值和最大值。其中，典型值僅供設(shè)計時參考。最具有實際意義的應(yīng)是滿載條件下壓差的最大值，該參數(shù)值是在最不利的情況下測得的。設(shè)計時應(yīng)以此為依據(jù)，以便留出足夠的余量，確保LDO在最壞的情況下也能正常工作。

第二:為可靠起見，有時可按Uin=Uout+△U+lV的關(guān)系式來選擇最低輸入電壓值。功率按1.5倍以上選擇有點浪費(但加上20%-30%的余量一點不為過)。一般LDO的自損功耗為Pd_max=(Uin-Uout)*Iout。

第三:輸入一輸出壓差并非固定值，它隨輸出電流的增加而增大，隨溫度升高而增加。
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2、最大輸出電流 最大輸出電流是LDO的一個基本參數(shù)。通常，輸出電流越大，LDO的價格越高。LDO必須能在最不利的工作條件下給負載提供足夠的電流。

3、輸入電壓 要求輸入電壓必須大于額定輸出電壓與輸入一輸出壓差之和，即Uin>Uout+△U。否則LDO將失去穩(wěn)壓功能，輸出電壓會隨輸入電壓而改變，此時Uout就等于輸入電壓減去調(diào)整管導(dǎo)通電阻(RON)與負載電流的乘積，即Uout=Uin-RONI0。

4、輸出電壓 固定輸出式LDO的外圍電路簡單，使用方便，并且能節(jié)省外部取樣電阻分壓器的成本和空間。其輸出電壓值在出廠時已趨于一致(僅限于通用電壓)，輸出電壓精度一般為±5%，這對于大多數(shù)應(yīng)用已經(jīng)足夠了。新型LDO采用激光修正技術(shù)，精度指標可達±1%～±2%。特別需要注意產(chǎn)品說明書所給出精度指標的適用條件，例如是在室溫下還是在整個工作溫度范圍內(nèi)，是滿載條件下還是在中等負載或空載條件下。 可調(diào)輸出式LDO允許在規(guī)定范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)輸出電壓。若將輸出端與反饋端相連，使輸出電壓等于內(nèi)部基準電壓，則最低輸出電壓一般為1.2V左右。

5、輸入電源類型 輸入電源有兩種類型，一種是直流電源，另一種是交流電源。采用交流電時，首先要經(jīng)過電源變壓器和整流濾波器變成脈動直流電，然后給LDO提供輸入電壓，此時LDO的壓差已不再是關(guān)鍵指標，因為通過增加電源變壓器二次繞組的匝數(shù)，很容易提高LDO的輸入電壓，滿足LDO對壓差的需要。

6、靜態(tài)電流 靜態(tài)電流是指在空載條件下或關(guān)斷輸出時，LDO內(nèi)部流向地的總電流。靜態(tài)電流越小，穩(wěn)壓器的功耗越低，在某些應(yīng)用中，經(jīng)常選擇待機模式將輸出關(guān)斷，此時電池的使用壽命就取決于靜態(tài)電流的大小。最近推出的新型LDO，靜態(tài)電流可低至75～150μA，并且比普通LDO的穩(wěn)壓特性更好。需要強調(diào)的是LDO的靜態(tài)電流不是一個固定值，它隨負載電流的增大而增加。但VLDO的靜態(tài)電流可近似認為是恒定值。

7、LDO的附加功能

(1)通/斷控制功能允許用機械開關(guān)、門電路或單片機來關(guān)斷LDO的輸出，使之進入低功耗的待機模式(亦稱備用模式)。

(2)輸入電壓反極性保護功能用來防止當輸入電壓極性接反時損壞LDO。

(3)故障標記輸出功能,當輸出電壓(或輸入電壓)低于規(guī)定閾值電壓時，LDO能輸出故障標記信號。微處理器在接收到此信號后，可及時完成數(shù)據(jù)存儲等項工作。

(4)瞬變電壓保護功能,將LDO用于汽車電子設(shè)備時，需要對負載的瞬態(tài)變化(如突然卸載)進行保護。一旦輸出端出現(xiàn)瞬變電壓，立即將輸出關(guān)斷。等瞬變電壓過去之后，又迅速恢復(fù)正常工作。

(5)跟蹤能力某些多路輸出式LDO需要具有跟蹤能力，其中一路或幾路輔助輸出電壓能自動跟蹤主輸出電壓的變化，并及時調(diào)整自己的輸出電壓值，以減小各路輸出之間的相對變化量。

(6)排序,所謂排序，就是在多個穩(wěn)壓電源構(gòu)成的電源系統(tǒng)中，使每個穩(wěn)壓電源的輸出都能按照規(guī)定的順序接通或關(guān)斷。

在設(shè)計LDO時，如果能將以上七種因素都考慮在內(nèi)，那么你所設(shè)計的LDO無疑是最佳的。

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輸出紋波控制可通過改進C61的值來實現(xiàn)220uf、100uf等。

審核編輯：湯梓紅