【学习心得+电源】充分认识常用的LDO(低压差线性稳压器)

fengye5340 · 发表于2013-12-15 21:40

【学习心得+电源】充分认识常用的LDO(低压差线性稳压器) [复制链接]

刚开始接触LDO的时候，并不知道是什么意思，终于在偶然的一次参加TI组织的模拟产品研讨会上才开始对它有了比较全面的了解。那个时候是没有机会接触这个LDO的，最多的就是知道7805 7806 7812 7815 7824这些芯片，当时为了一次性买齐全这些型号，把自己中午吃饭的钱都搭进去了。因为当时钱少，为了多买几个芯片，饿了一次肚子。现在回想起来，觉得当时傻傻的。现在，LDO芯片用的也多了，也就不那么当回事了，不过这个小东西，确实非常关键。理解好了，才会少走一些弯路，比如一个板子有时候仅有一片LDO作为动力，一般设计不当，嘿嘿，就麻烦大了。下面是一些LDO的知识点，与大家共分享！
         说到LDO,得先认识线性稳压器：
         线性稳压器（Linear Regulator）使用在其线性区域内运行的晶体管或 FET，从应用的输入电压中减去超额的电压，产生经过调节的输出电压。其产品均采用小型封装，具有出色的性能，并且提供热过载保护、安全限流等增值特性，关断模式还能大幅降低功耗。线性稳压器的工作原理是：采用一个压控电流源以强制在稳压器输出端上产生一个固定电压。控制电路连续监视（检测）输出电压，并调节电流源（根据负载的需求）以把输出电压保持在期望的数值。线性稳压器的突出优点是具有最低的成本，最低的噪声和最低的静态电流。它的外围器件也很少，通常只有一两个旁路电容。新型线性稳压器可达到以下指标：30μV 输出噪声、60dB PSRR、6μA 静态电流及100mV的压差。线性稳压器能够实现这些特性的主要原因在于内部调整管采用了P沟道场效应管，而不是通常线性稳压器中的PNP晶体管。P沟道的场效应管不需要基极电流驱动，所以大大降低了器件本身的电流；另一方面，在采用PNP管的结构中，为了防止PNP晶体管进入饱和状态降低输出能力，必须保证较大的输入输出压差；而P沟道场效应管的压差大致等于输出电流与其导通电阻的乘积，极小的导通电阻使其压差非常低。当系统中输入电压和输出电压接近时，线性稳压器是最好的选择，可达到很高的效率。所以在将锂离子电池电压转换为3V 电压的应用中大多选用线性稳压器，尽管电池最后放电能量的百分之十没有使用，但是线性稳压器仍然能够在低噪声结构中提供较长的电池寿命。
          低压差线性稳压器（LDO）使用在其线性区域内运行的晶体管或FET，从应用的输入电压中减去超额的电压，产生经过调节的输出电压。所谓压降电压，是指稳压器将输出电压维持在其额定值上下100mV之内所需的输入电压与输出电压差额的最小值。正输出电压的LDO（低压降）稳压器通常使用功率晶体管（也称为传递设备）作为PNP。这种晶体管允许饱和，所以稳压器可以有一个非常低的压降电压，通常为200mV左右；与之相比，使用 NPN 复合电源晶体管的传统线性稳压器的压降为2V左右。负输出LDO使用 NPN 作为它的传递设备，其运行模式与正输出 LDO 的 PNP设备类似。更新的发展使用CMOS功率晶体管，它能够提供最低的压降电压。使用CMOS，通过稳压器的唯一电压压降是电源设备负载电流的ON电阻造成的。如果负载较小，这种方式产生的压降只有几十毫伏。

      导致 LDO 产生振荡最常见的原因是什么？就是输出电容器！
      第一、ESR 过高。质量欠佳的钽电容器会具有高 ESR，一般尽量采用进口器件。铝电解电容器在低温条件下将具有高 ESR，一般采用钽电容器件。
      第二、ESR 过低。在电路中，最好选用知名品牌的贴片器件。