LDO設計時需要考慮的幾大因素

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計LDO時主要應考慮以下問題：

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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，典型值僅供設計時參考，最具有實際意義的應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。

設計時應以此為依據(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：為了可靠起見，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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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。

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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)整管導通電阻(RON)與負載電流的乘積，即Uout=Uin-RONI0。

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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。

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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。

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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。

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LDO的附加功能：

通/斷控制功能，允許使用機械開關(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)。

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。

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。

瞬變電壓保護功能，將LDO用于汽車電子設備時，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，又迅速恢復正常工作。

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。

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。

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