效率，效率，效率。這就是工程師們現在談論的全部內容。有時，最好忽略這一點，以發現設計的最佳解決方案。在這些情況下，低壓差（LDO）穩壓器值得關注。當今的LDO穩壓器具有一些獨特的優勢。在這篇博客中，我們將探討 LDO 為微控制器和 FPGA 設計中的低功耗便攜式器件和次級電源提供的主要優勢。

超越低功耗設計的效率

對于需要 100mA 的消費類手持設備或工業控制傳感器單元，您可以選擇 AA 鋰原電池，例如 Energizer L91。這塊電池將提供 3000mA 小時或 30 小時，在我們的 100mA 消耗下。將兩節電池串聯將在 30 小時后產生 3.4V 的最大輸出和 2.8V 的最小輸出。2.5V電源的固定電壓LDO可能具有0.18V的壓差，因此有很大的裕量。在為低功耗應用進行設計時，我們需要盡可能長的電池壽命。因此，如果我們僅使用18mW的穩壓器，我們將得到精確的±1%電壓。效率可能不如開關穩壓器好，但它是一種更簡單、更可靠的設計，具有一些顯著優勢。讓我們以日清紡NR1600系列SMT LDO穩壓器的優勢為例。該系列提供固定（1.0V 至 3.6V）和可調（1.0V 至 4.8V）輸出電壓，輸出電流高達 500mA。NR1600 采用微型 DFN1212-6-GK 1.2 x 1.2 x 0.4mm 封裝（圖 1）。這里有明顯的優勢。

圖 1：NR1600 穩壓器采用非常小的 DFN 封裝。（出處：貿澤電子）

第一個也是最突出的好處是簡單性和可靠性。該LDO電路所需的小尺寸和低元件數量意味著更高的可靠性和更低的成本，包括零件、檢查、庫存和電路板布局。

第二個增益是可編程軟啟動。很多時候，工程師不會將系統開啟作為關鍵點。在導通啟動時，流向輸出電容器和整個電路的浪涌電流可能會出現問題。它可能會干擾電池電源或保護電路，或者由于難以追蹤的噪聲尖峰而造成干擾。越軟越好。它對所有組件的壓力都較小。

NR1600 具有 160mA 的典型啟動浪涌電流限制，可增加從零到約 1.7ms 的可調軟啟動時間，由單個電容器設置，以實現更好的啟動控制。對于需要啟動排序的應用，電源就緒輸出和芯片使能輸入允許輕松配置兩個穩壓器的順序電源軟啟動（圖 2）。

該芯片的靜態電流僅為 80μA。當不需要電源時，您可以關閉使能并進入非常低功耗的睡眠狀態。NR1600 還具有僅 V 的輸出噪聲電壓設置x 30μV 電壓有效值.監管也很好。在室溫下，該電壓為±1%，在-40°C至+85°C溫度下，該溫度僅為3%，對于1.8V器件而言，該溫度僅為54mV。

此外，該芯片在1kHz時具有75dB的紋波抑制和+165°C熱關斷功能。欠壓鎖定是標準配置。可選的放電功能是在芯片使能關斷、熱關斷或欠壓鎖定期間的輸出下拉。FET （32W） 用于去除任何剩余電荷。NR1600 的應用包括便攜式消費類設備和通信設備、低功耗工業控制設備以及任何需要多個電源軌的設計。該設備應用于任何尺寸小和可靠性為因素的地方。

結論

雖然在低功耗設計方面，效率長期以來一直是游戲的名稱，但簡單性和可靠性是將LDO穩壓器置于有利位置的其他因素。Nisshinbo Micro Devices 的 NR1600 系列 LDO 穩壓器以其緊湊的尺寸、可靠性和高效的性能而著稱。這些穩壓器是消費電子產品和工業控制等廣泛應用的理想選擇，融合了簡單性和技術先進性，可滿足現代電源設計的需求。

審核編輯 黃宇