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什么是LDO调节器和选择LDO的重要参数
![什么是LDO调节器?它是如何工作的?](/sites/default/files/components/What-is-an-LDO-Regulator.jpg)
低降压稳压器(LDO)是一种简单而经济的电压稳压器,从较高的输入电压获得调节输出电压。LDO的特殊特性是它具有一个它的电压降很低当提供调节输出电压时。这使得LDO可用于功率关键电池应用,其中电池电压(输入电压)接近所需的调节输出电压。
LDO采用可变的输入电压,并提供连续控制、稳定、低噪声的直流输出电压。LDO是一种线性稳压器输入和输出之间的电压降小,它即使在输出电压非常接近输入电压的情况下也能很好地工作,而不像线性稳压器需要在输入和输出之间有很大的压降才能正常工作。LDO已经无开关噪声(因为没有切换发生),并具有较小的设备尺寸相比线性稳压器.
LDO有两个主要功能;第一个函数是to调节输入电源电压到负载所需要的电压,第二个作用是提供一个极低噪声输出电压,即使在输入电源有噪声的情况下。的MIC29302,AMS1117而且RT9193是少数最常用的LDO调节器ic。
LDO的结构
下图显示了基本的LDO的框图.LDO的主要组成部分是参考电压,差分放大器(误差放大器)和通元件(场效应晶体管)。
误差放大器的正输入监测由电阻R1和R2的比值计算的输出的比例,而差分放大器的负引脚的输入来自稳定的参考电压。
LDO的工作
LDO稳压器的工作原理与普通线性稳压器的工作原理相似。LDO有三个主要组成部分,即通元件,误差放大器,参考电压源.典型的通元件是n通道或p通道场效应管,但也可以是NPN型晶体管或PNP型晶体管.如下图所示,输入电压被施加到一个通元件上,这是一个N通道场效应晶体管。这种场效应晶体管在线性区域工作,将输入电压降低到所需的输出电压。误差放大器测量产生的输出电压并将其与参考电压进行比较。误差放大器改变场效应管的门到适当的工作点,以确保输出在正确的电压。当输入电压改变时,误差放大器调节场效应管以保持恒定的输出电压。在稳态工作条件下,LDO的行为就像一个简单的电阻。
一些LDO稳压器有固定和可调输出电压版本,根据要求调整输出电压。LDO监管机构也有使销可用于打开或关闭调节器;这有助于设计者关闭调节器和不使用时避免使用电池.
重要的LDO参数
静态电流
“静止”一词被定义为“一种不活动或休眠的状态或时期”。因此,静止电流(IQ)是在轻负载或空载连接时,系统在待机模式下产生的电流。静止电流和停机电流是不同的术语;静止电流是在轻载或空载连接时,系统所吸取的电流而关机电流是当设备处于关闭状态,但电池仍连接在设备上时所吸取的电流。
电源抑制比(PSRR)
PSRR定义为LDO能够抵制交流元素,如纹波电压.其表达式为:
PSRR (dB): 20 log (V涟漪(中)/ V涟漪(出))
负载调整率
负载调节被定义为电路保持恒定的能力在不同负载条件下指定的输出电压.负荷调节表示为:
负荷调节=∆Vout/∆I出
行监管
线路调节被定义为电路的维持能力指定的输出电压与可变的输入电压.线路调节表示为:
负荷调节=∆V出V /∆在
瞬态响应
瞬态响应定义为负载电流阶跃变化时的最大允许输出电压变化。它也被称为线阶跃响应。瞬时响应是输出电容值(C出),输出电容的等效串联电阻(ESR),即旁路电容(Cb)和最大负载电流(I出,马克斯).最大瞬态电压变化为:
∆Vtr,马克斯=(我,马克斯/ C出+ Cb)∆t1+ V∆ESR
LDO的特点
以下是在普通LDO调节器中可以找到的最常见特性。然而,参考您特定的数据表来确认相同的信息,因为并不是每个LDO都必须具有所有这些特性。
欠压锁定
当输入电压下降到规定的输入电压以下时,该功能使IC处于待机状态,从而使内部电路变得不稳定,而不会损坏IC。
当前的限制
设备在运行过程中产生的过多热量会损坏和降级集成电路。限流功能保护设备免受过多热量的影响。限流方法有两种:一种是同时降低输出电流和输出电压的折叠式,另一种是在保持输出电流恒定的情况下降低输出电压的限流器式。
热停堆(TSD)
有时由于无意的大电流负载或其他一些原因,设备的温度上升非常快,会损坏IC。热关机功能是用来防止由于环境温度显著上升而导致设备恶化和破坏。当内部温度检测电路检测到高温时,它关闭输出晶体管。
输出流量
当输出晶体管因高温被内部温度检测电路关闭时,终端电压V出可能会停留一段时间,取决于负载电容。输出放电电路用于快速放电,降低电压出端子电压到IC地附近。
应用程序
- 移动电话
- 笔记本电脑,笔记本电脑和掌上电脑
- 电池驱动的设备
- PCMCIA VCC和VPP调节/切换
- 消费者/个人电子产品
- SMPS后稳压器和DC/DC模块
- 高效率线性电源