LDO在開關(guān)電源中的作用
1. 簡化開關(guān)電源設(shè)計
開關(guān)電源多路輸出一般通過增加高頻變壓器反饋端來實現(xiàn)，這使得開關(guān)電源在設(shè)計過程中增加了設(shè)計者的工作量。應(yīng)用LDO作為開關(guān)電源的輸出終端，可以極大地簡化開關(guān)電源的設(shè)計，縮短開發(fā)周期。
2. 提高開關(guān)電源的負載調(diào)整率
LDO是來穩(wěn)定電源電壓的專用芯片，目前有很多公司設(shè)計的LDO的負載調(diào)整率非常小。應(yīng)用LDO可以大幅度地降低開關(guān)電源負載調(diào)整率。
3. 有效濾除開關(guān)電源電磁干擾，減小紋波輸出
開關(guān)電源的突出缺點是產(chǎn)生較強的EMI。EMI信號既具有很寬的頻率范圍，又有一定的幅度，經(jīng)傳導(dǎo)和輻射會污染電磁環(huán)境，對通信設(shè)備和電子產(chǎn)品造成干擾。如果處理不當(dāng)，開關(guān)電源本身就會變成一個干擾源。LDO有較高的電源抑制比，且LDO是低噪聲器件，因此應(yīng)用LDO可以有效地濾除開關(guān)電源EMI，減小紋波輸出。
4．為開關(guān)電源提供過流保護
盡管許多PWM控制芯片本身具有過流保護功能，但LDO的過流保護功能可以提升開關(guān)電源的安全系數(shù)。
試驗分析
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圖3：開關(guān)電源負載調(diào)整率測試電路 |
下面通過以下兩個實驗來驗證該方案的可行性：
1．測量負載調(diào)整率
實驗電路如圖3所示。由電子負載依次拉出0mA到400mA的電流，在每個負載點記錄下開關(guān)電源的輸出電壓。測試數(shù)據(jù)經(jīng)過處理，可以得出圖4所示的圖表。該圖充分說明，LDO優(yōu)秀的負載調(diào)整率已經(jīng)被完全移植到開關(guān)電源上。換言之，LDO極大地提高了開關(guān)電源的負載調(diào)整率。
2．輸出紋波的測量
分別在開關(guān)電源的LDO輸入端和輸出端接上示波器，可以得出圖5所示的波形。其中Ch1是LDO入口處的輸出波形，而Ch2是LDO出口處的輸出波形，即開關(guān)電源的最終輸出波形。
由上圖可以看出，LDO有效地濾除了開關(guān)電源EMI信號，相對于搭建常規(guī)EMI過濾器來講，應(yīng)用LDO更簡單可靠。