什么是低壓差線性穩(wěn)壓器?
低壓差線性穩(wěn)壓器(Low Dropout Regulator,簡稱LDO)是一種特殊的穩(wěn)壓器,它的主要特點是在輸入電壓與輸出電壓之間的壓差很小時,仍然能夠保持輸出電壓的穩(wěn)定。與傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓器相比,LDO具有更低的功耗、更高的效率和更好的溫度性能。
LDO的工作原理可以簡化為以下幾個步驟:
- 電壓取樣 :LDO首先對輸入電壓進(jìn)行取樣,并將其與內(nèi)部參考電壓進(jìn)行比較。
- 誤差放大 :如果取樣電壓與參考電壓之間存在偏差,誤差放大器會放大這個偏差,并產(chǎn)生一個誤差信號。
- 調(diào)整輸出 :誤差信號用于調(diào)整LDO的輸出電壓,使其接近參考電壓。這通常是通過調(diào)整一個內(nèi)部功率晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)來實現(xiàn)的。
- 穩(wěn)定輸出 :通過負(fù)反饋機制,LDO能夠?qū)崟r監(jiān)測輸出電壓,并在需要時進(jìn)行調(diào)整,以保持輸出電壓的穩(wěn)定。
由于LDO具有很低的壓差,它可以在輸入電壓接近輸出電壓的情況下仍然正常工作。這使得LDO在許多應(yīng)用中非常有用,特別是在電池供電的設(shè)備和便攜式設(shè)備中,這些設(shè)備的電源電壓可能會頻繁變化。
此外,LDO通常還具有其他功能,如過流保護(hù)、過熱保護(hù)和短路保護(hù)等,以提高其可靠性和穩(wěn)定性。
總之,低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO)是一種高效的穩(wěn)壓器,它能夠在輸入電壓與輸出電壓之間的壓差很小時保持輸出電壓的穩(wěn)定,因此非常適合于電池供電和便攜式設(shè)備中的應(yīng)用。
接下來小編給大家分享一些低壓差線性穩(wěn)壓器電路圖,以及簡單分析它們的工作原理。
低壓差線性穩(wěn)壓器電路圖分享
1、使用LM2941的LDO穩(wěn)壓器電路圖
上圖所示電路是一個實用的 LDO 穩(wěn)壓器電路,采用 National Semiconductors 的 IC LM2941。 LM2941是一款輸出可調(diào)的集成LDO穩(wěn)壓器IC。該IC具有許多良好的功能,如熱關(guān)斷、瞬態(tài)保護(hù)、短路保護(hù)等。反極性保護(hù)功能使該IC非常適用于汽車應(yīng)用。輸出電壓可在 5V 至 20V 范圍內(nèi)調(diào)節(jié),輸出電流 1A 時壓差電壓為 0.5V。
在電路中,由 R1 和 R2 組成的分壓器網(wǎng)絡(luò)設(shè)置輸出電壓。電容器 C2 是輸入濾波器,如果調(diào)節(jié)器電路遠(yuǎn)離整流器+濾波器模塊,則該電容器非常重要。電容器C1是輸出濾波器,而S1是ON/OFF開關(guān)。電阻器 R3 用于確保必要的 300mA 上拉電流,這是開關(guān) S1 打開時正確關(guān)閉所必需的。
2、使用NCP2860 IC的低壓差 (LDO) 線性穩(wěn)壓器電路圖
種低壓差 (LDO) 穩(wěn)壓器僅需要很少的元件,具有極低的噪聲和極低的壓差電壓。下面原理圖中所示的電路提供固定的 2.77 伏輸出,但可以使用兩個附加電阻器來調(diào)節(jié)該輸出電壓。
該電路能夠從 3.0 V 至 6.0 V 輸入提供 300 mA 負(fù)載。如果需要,“SET”引腳可以調(diào)整輸出電壓電平,該電平取決于施加到該引腳的電壓。 NCP2860 具有出色的瞬態(tài)響應(yīng)、PSRR 和噪聲性能,使其成為音頻應(yīng)用(例如音頻放大器驅(qū)動器)的合適解決方案。
3、簡單的低壓差線性穩(wěn)壓器電路圖
該線性穩(wěn)壓器電路提供從電池源到電源微控制器系統(tǒng)的電池電壓調(diào)節(jié)??梢酝ㄟ^在反饋路徑中選擇正確的電阻值來選擇輸出。當(dāng)今的許多微控制器都具有斷電或省電模式,并且該電路通過在其輸入上提供低功耗模式控制來適應(yīng)此功能。
通過使用該線性穩(wěn)壓器電路,可以使用三節(jié)鎳鎘、鎳氫或鋰電池產(chǎn)生 3V/3.3V 輸出電壓,或使用一節(jié) 9V 電池組產(chǎn)生 5V 輸出。該電路使用ICL7611微功耗運算放大器和MAX872電壓基準(zhǔn)。該穩(wěn)壓器可用于替代電荷泵或開關(guān)穩(wěn)壓器。該電路的壓差特性取決于 Q1 的特性。當(dāng)該電路用于低電壓(如三芯電池)時,Q1 的柵極閾值電壓必須低于最低電池電壓。
總之,該電路適用于 3V 至 15V 的輸入電壓范圍。該電路有兩種模式:高功率模式和低功率模式,可以通過模式選擇輸入處的邏輯進(jìn)行選擇。當(dāng) Vin 為 6.5V 時,在高功率模式下工作時的靜態(tài)電流為 70μA,在低功耗模式下使用時靜態(tài)電流降至 40μA。該電路在低功耗模式下的最大負(fù)載功率為5mA,在高功率模式下的最大負(fù)載功率為1A。
4、基于AZ1117C的低壓差線性穩(wěn)壓器電路圖
對于電池供電的設(shè)計,我們一直在尋找低壓差穩(wěn)壓器,通過選擇低壓差穩(wěn)壓器,我們可以通過使用電池來提高運行時間。 AZ1117C 低壓差線性穩(wěn)壓器電路設(shè)計用于提供可調(diào)節(jié)和固定的輸出電壓。
對于電池供電的設(shè)計,我們一直在尋找低壓差穩(wěn)壓器,通過選擇低壓差穩(wěn)壓器,我們可以通過使用電池來提高運行時間。 AZ1117C 低壓差線性穩(wěn)壓器電路設(shè)計用于提供可調(diào)節(jié)和固定的輸出電壓。
AZ1117C 有 1.2V、1.5V、1.8V、2.5V、3.3V固定輸出電壓版本和 ADJ 輸出電壓版本。我們可以通過使用少量外部電阻器和電容器將 AZ1117C 用作可調(diào)穩(wěn)壓器或固定穩(wěn)壓器。 AZ1117C 也有不同的封裝。它可以接受高達(dá) 18V 的輸入電壓,并提供 1.5V 至 10V 的輸出電壓范圍。
對于使用 AZ1117C 的可調(diào)穩(wěn)壓器設(shè)計,我們需要使用兩個電阻器放置一個分壓器設(shè)置,并將 Adj 引腳連接到分壓器使 AZ1117C 作為可變穩(wěn)壓器,這里的輸出電壓取決于 R1 和 R2 電阻器的值。 C1和C2電容器用作濾波器。
對于使用 AZ1117C 的固定電壓調(diào)節(jié)器設(shè)計,我們只需要電壓濾波電容器 C1 和 C2。通過選擇AZ1117C固定電壓(1.2V、1.5V、1.8V、2.5V、3.3V、5.0V),我們可以獲得精確的穩(wěn)壓輸出電壓。
5、1.0A低壓差線性穩(wěn)壓器電路圖
設(shè)計具有低壓差調(diào)節(jié)和高輸出電流的調(diào)節(jié)器電路是相當(dāng)復(fù)雜的過程。但 Diodes 公司通過 AZ1117E 提供了現(xiàn)成的解決方案。這里我們使用AZ1117E設(shè)計了1.0A低壓差線性穩(wěn)壓器電路。
AZ1117E 是一款具有 1.0A輸出電流能力的低壓差三端穩(wěn)壓器,在 1.0A 電流負(fù)載下,壓差電壓指定為典型的
1.1V,在負(fù)載電流較低時會降低。 AZ1117E 針對瞬態(tài)響應(yīng)和最小輸入電壓至關(guān)重要的低電壓進(jìn)行了優(yōu)化。它提供電流限制和熱關(guān)斷保護(hù)。該 IC 具有片上熱保護(hù)設(shè)置,以避免高電流環(huán)境溫度。
AZ1117E 有 1.2V、1.5V、1.8V、2.5V、3.3V和 5.0V固定輸出電壓版本和 ADJ 輸出電壓版本。固定
版本集成了調(diào)節(jié)電阻。該 IC 采用 SOT-223 封裝。它有三個端子,分別稱為引腳 1 ADJ/GND、引腳 2 輸出和引腳 3 輸入。它將在 1A 電流輸出下提供良好的負(fù)載調(diào)節(jié)。它可以采用高達(dá) 16 伏的輸入電壓,并提供 1.5 伏至 12 伏的輸出電壓。
對于使用 AZ1117E 的可調(diào)穩(wěn)壓器設(shè)計,我們需要使用兩個電阻器在輸出端設(shè)置分壓器。這里我們使用了 R1 和 R2 電阻器,并在分壓器電阻器之間連接了 ADJ 引腳。輸出電壓取決于這兩個電阻(R1 和 R2)的值。電容器C1和C2用作電壓濾波器。
對于使用 AZ1117E 的固定電壓調(diào)節(jié)器設(shè)計,我們需要選擇固定輸出電壓范圍 IC(1.2V、1.5V、1.8V、2.5V、3.3V 和 5.0V)。該電路僅需要輸入和輸出處的濾波電容器。我們使用了兩個 1.0μF 陶瓷電容器。
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