LDO即(low dropout regulator),是一種低壓差線性穩(wěn)壓器。對(duì)于普通的線性穩(wěn)壓器,如AMS1117在使用時(shí),輸入輸出壓降會(huì)達(dá)到1.5V左右,而低壓差線性穩(wěn)壓器輸入輸出壓降可以做到0.1V甚至更低(低負(fù)載情況下),本篇文章主要針對(duì)LDO的選型以及相關(guān)參數(shù)進(jìn)行介紹,也歡迎大家在評(píng)論區(qū)探討交流。
LDO有很多封裝類型,目前常用的如SOT23-3、SOT23-5、SOT89-3以及更小封裝的如DFN2X2等,如下圖所示:
產(chǎn)品封裝圖
在選取LDO時(shí),我們需要確定所選芯片的封裝,輸入輸出電壓范圍,帶載能力,工作效率,內(nèi)部結(jié)構(gòu),測(cè)試波形圖,靜態(tài)功耗以及推薦電路圖等,雖然現(xiàn)在很多芯片存在虛標(biāo),但是這些數(shù)據(jù)能給我們一些參考,具體參數(shù)還可以通過手冊(cè)具體的部分介紹,這里就不再一一贅述,本文主要針對(duì)幾個(gè)容易被忽視的點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)介紹,具體如下:
1、帶載能力的確定。
最近發(fā)現(xiàn)很多新同事在選取LDO的帶載時(shí),首先關(guān)注的就是手冊(cè)第一頁標(biāo)注的輸出電流,如下截圖輸出電流:300mA,自己的設(shè)備最大電流才150mA,認(rèn)為完全夠用了,卻不知這個(gè)參數(shù)是在常溫25°C,壓差1.2V情況下測(cè)試出來的,那么對(duì)于自己的設(shè)計(jì)真的就夠用了嗎?
輸出電流截圖
以某廠家LDO手冊(cè)為例,在絕對(duì)額定參數(shù)下我們可以找到封裝熱阻(QJA)、結(jié)溫(TJ)這兩個(gè)參數(shù),我們以常用的SOT23-5封裝為例,QJA=210 TJ=150°C(最大值),我們以工業(yè)級(jí)-40°C-85°C為例,可以算出在85°C時(shí)的PD=(TJ-85°C)/QJA=(150-85)/210=0.3W。
LDO最大額定參數(shù)表
然后根據(jù)我們實(shí)際使用的輸入輸出電壓算出壓差(如輸入6V,輸出3.3V),壓差為2.7V,算出在85°C時(shí)能通過的最大電流Imax=0.3W/2.7V=111mA,為了考慮穩(wěn)定性,需留百分之三十左右的余量。可以看出,假設(shè)輸入輸出壓差增大,帶載能力會(huì)進(jìn)一步降低,LDO熱損耗也會(huì)大大增加,因此不建議在輸入輸出壓差較大的情況下使用LDO(除負(fù)載很小的情況)。
2、靜態(tài)電流IQ
目前市面上的LDO,靜態(tài)電流已經(jīng)可以做到1uA以下,但是我們需要在產(chǎn)品全工作范圍內(nèi)進(jìn)行IQ測(cè)試,以防出現(xiàn)低電壓或高電壓情況下IQ突變的情況,對(duì)于低功耗產(chǎn)品,此點(diǎn)尤其重要,如下圖所示手冊(cè)標(biāo)注IQ為0.7uA。
IQ值截圖
那么這個(gè)值有沒有參考意義呢?在某種情況下是有的,這個(gè)參數(shù)只能說明在絕大部分的工作條件下它確實(shí)是這么多,這時(shí)我們需要往下翻找到芯片輸入電壓與IQ的曲線圖,本次使用的廠家還是很良心的將低壓IQ突變的曲線標(biāo)注了出來,有一部分廠家突變位置直接省略了,所以需要尤其注意。
低壓IQ突變圖
對(duì)于此款LDO,如果設(shè)備要求超低功耗,而電壓在4V以上是沒有問題的,假設(shè)輸入電壓很低(如3.7V鋰電池供電),選取此款LDO是存在風(fēng)險(xiǎn)的,對(duì)于此參數(shù),建議在前期選型以后聯(lián)系廠家送樣實(shí)測(cè),以防廠家虛標(biāo)。
3、啟動(dòng)過沖與瞬態(tài)響應(yīng)
由于電源瞬態(tài)響應(yīng)時(shí)間的原因,可能造成輸出電壓過沖的可能性,如下圖所示,在負(fù)載突變時(shí)輸出電壓過沖,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于模塊能承受的最高電壓,這種情況很容易損壞模塊。如果選用的電源芯片出現(xiàn)過沖,在調(diào)試無法解決時(shí)最好舍棄,以防留下隱患。
瞬態(tài)響應(yīng)圖
4、PSRR(電源抑制比)
在對(duì)于電源紋波要求較高的場(chǎng)合,如LNA(低噪聲放大器)等使用場(chǎng)景,往往需要很低的噪聲,那么在選取LDO時(shí)我們需要關(guān)注PSRR參數(shù)。
PSRR參數(shù)表
5、浪涌以及熱插拔
我們可以采用反復(fù)插拔供電端子的方式進(jìn)行浪涌測(cè)試或使用浪涌測(cè)試儀對(duì)電源進(jìn)行測(cè)試,如下圖所示采用浪涌槍進(jìn)行浪涌測(cè)試。在設(shè)計(jì)過程中,我們可以采用添加瞬態(tài)抑制二極管或者電容都可以起到浪涌防護(hù)的作用。
本文從五個(gè)方面和大家分享在LDO選取時(shí)需要注意的地方,歡迎大家留言討論!
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