ldo是什么?

发布时间:2011-12-7 阅读量:4726 来源: 我爱方案网 作者:

ldo简介

LDO是low dropout regulator,意为低压差线性稳压器,是相对于传统的线性稳压器来说的。传统的线性稳压器,如78xx系列的芯片都要求输入电压要比输出电压高出2v~3V以上,否则就不能正常工作。但是在一些情况下,这样的条件显然是太苛刻了,如5v转3.3v,输入与输出的压差只有1.7v,显然是不满足条件的。针对这种情况,才有了LDO类的电源转换芯片。

LDO概念  

LDO 是一种线性稳压器。线性稳压器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。

LDO工作原理
  
[LDO是指低压差low dropout voltage,这里压差指的是器件输入/输出之间的压差。在LDO稳压器中,导通管是一个PNP管。LDO的最大优势就是PNP管只会带来很小的导通压降:Vdrop = Vsat。 满载的跌落压降一般小于500mV。轻载时的压降只有10--20mV。因此转化效率很高。 

应当说明,实际的线性稳压器还应当具有许多其它的功能,比如负载短路保护、过压关断、过热关断、反接保护等,而且串联调整管也可以采用MOSFET。

DC-DC & LDO工作原理及区别

DC-DC &LDO工作原理及区别DC-DC &LDO工作原理及区别。LDO是低压降的意思,这有一段说明:低压降(LDO)线性稳压器的成本低,噪音低,静态电流小,这些是它的突出优点。还有,通常LDO所需要的外围器件简单,占面积小,而DC/DC一般都会要求电感,二极管,大电容,有的还会要MOSFET,特别是Boost电路,需要考虑电感的最大工作电流,二极管的反向恢复时间,大电容的ESR等等,所以从外围器件的选择来说比LDO复杂,而且占面积也相应的会大很多.
 
LDO的四大要素
  
压差Dropout、噪音Noise、电源抑制比(PSRR)、静态电流Iq,这是LDO的四大关键数据。

产品设计师按产品负载对电性能的要求结合四大要素来选择LDO。
  
在手机上用的LDO要求尽可能小的噪音(纹波),在没有RF的便携式产品需求静态电流小的LDO。

LDO的工作条件
  
Vin >= Vdrop + Vout。   且一般需要两个外接电容:Cin、Cout,一般采用钽电容或MLCC。   注意:LDO是稳压器

LDO的选用原则及应用

1. 输入输出电压差

输入输出电压差是低压差线性稳压器最重要的参数。在保证输出电压稳定的前提下,该电压差越低,线性稳压器的性能越好。比如,5.0V的低压差线性稳压器,只要输入5.5V,就能使输出电压稳定在5.0V。

2. 最大输出电流

用电设备的功率不同,要求稳压器输出的最大电流也不相同。通常,输出电流越大的稳压器成本越高。为了降低成本,在多只稳压器组成的供电系统中,应根据各部分所需要的电流值选择适当的稳压器。

3. 负载调整率

负载调整率是众多电源设备一个非常重要的参数,它反映了电源抑制负载干扰的能力,负载调整率越低,输出负载对输出电压的影响越小,LDO的品质就越好。
 

 


4. 接地电流

接地电流IGND是指串联调整管输出电流为零时,输入电源提供的稳压器工作电流。该电流有时也称为静态电流,但是采用PNP晶体管作串联调整元件时,这种习惯叫法是不正确的。通常较理想的低压差线性稳压器的接地电流很小。

5. 输出电容器

典型LDO需要增加外部输入和输出电容器。利用较低ESR的大电容器一般可以全面提高电源抑制比(PSRR)、噪声以及瞬态性能。

陶瓷电容器通常是首选,因为它们价格低而且故障模式是断路,相比之下钽电容器比较昂贵且其故障模式是短路。输出电容器的等效串联电阻(ESR)会影响其稳定性,陶瓷电容器具有较低的ESR,大概为10 mΩ量级,而钽电容器ESR在100 mΩ量级。另外,许多钽电容器的ESR随温度变化很大,会对LDO性能产生不利影响。电容的具体应用需要咨询LDO厂商以确保正确实施。

6. 封装

选择LDO产品时应考虑LDO的散热,负载大的LDO应尽可能选择大封装,这样有利于LDO性能稳定。

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