LDO設(shè)計(jì)時(shí)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(chǎng)，因?yàn)閷?duì)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(shí)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(gè)問題，不過在此提醒大家在設(shè)計(jì)LDO時(shí)主要應(yīng)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(dāng)輸入電壓不能滿足最小壓差的要求時(shí)，LDO就無法正常工作，此時(shí)誤差放大器會(huì)進(jìn)入完全導(dǎo)通狀態(tài)，使環(huán)路的增益變?yōu)榱?，?duì)負(fù)載的穩(wěn)壓能力會(huì)變得很差，電源抑制比也大幅度降低，需要注意以下幾點(diǎn)：

第一：在LDO的參數(shù)表中可以有多個(gè)甚至多組壓差數(shù)據(jù)，例如在輕載、中等負(fù)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(jì)時(shí)參考，最具有實(shí)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(cè)得的。

設(shè)計(jì)時(shí)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：為了可靠起見，有時(shí)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(diǎn)浪費(fèi)。

但加上20%-30%的余量一點(diǎn)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(gè)基本參數(shù)，通常，輸出電流越大，LDO的價(jià)格越高，LDO必須能在最不利的工作條件下給負(fù)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(huì)隨輸入電壓而改變，此時(shí)Uout就等于輸入電壓減去調(diào)整管導(dǎo)通電阻(RON)與負(fù)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(jiǎn)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(shí)已趨于一致(僅限于通用電壓)，輸出電壓精度一般為±5％，這對(duì)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(biāo)可達(dá)±1％～±2％。

特別需要注意產(chǎn)品說明書所給出精度指標(biāo)的適用條件，例如是在室溫下還是在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)，是滿載條件下還是在中等負(fù)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(zhǔn)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(shí)，首先要經(jīng)過電源變壓器和整流濾波器變成脈動(dòng)直流電，然后給LDO提供輸入電壓，此時(shí)LDO的壓差已不再是關(guān)鍵指標(biāo)，因?yàn)橥ㄟ^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(duì)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(shí)，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(jī)模式將輸出關(guān)斷，此時(shí)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(qiáng)調(diào)的是LDO的靜態(tài)電流不是一個(gè)固定值，它隨負(fù)載電流的增大而增加。但VLDO的靜態(tài)電流可近似認(rèn)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(jī)械開關(guān)、門電路或單片機(jī)來關(guān)斷LDO的輸出，使之進(jìn)入低功耗的待機(jī)模式(亦稱備用模式)。

輸入電壓反極性保護(hù)功能用來防止當(dāng)輸入電壓極性接反時(shí)損壞LDO。

故障標(biāo)記輸出功能,當(dāng)輸出電壓(或輸入電壓)低于規(guī)定閾值電壓時(shí)，LDO能輸出故障標(biāo)記信號(hào)，微處理器在接收到此信號(hào)后，可及時(shí)完成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等項(xiàng)工作。

瞬變電壓保護(hù)功能，將LDO用于汽車電子設(shè)備時(shí)，需要對(duì)負(fù)載的瞬態(tài)變化(如突然卸載)進(jìn)行保護(hù)，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。

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(dòng)跟蹤主輸出電壓的變化，并及時(shí)調(diào)整自己的輸出電壓值，以減小各路輸出之間的相對(duì)變化量。

排序，所謂排序，就是在多個(gè)穩(wěn)壓電源構(gòu)成的電源系統(tǒng)中，使每個(gè)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(jì)LDO時(shí)，如果能將以上七種因素都考慮在內(nèi)，那么你所設(shè)計(jì)的LDO無疑是最佳的，輸出紋波控制可通過改進(jìn)C61的值來實(shí)現(xiàn)220uf、100uf等。




審核編輯：劉清