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ldo电路缺点 LDO内部电路分析

来源:朵拉利品网  |  2019-07-19 03:02:38

1, LDO内部电路分析



我来回答你吧。
这个电路的关键在于调整管状态的分析,首先回答你第三个问题,
LDO也就是低压差线性稳压电源与串联型稳压电源最大的不同在于,调整管的工作状态。
LDO中的调整管工作在饱和状态,运放控制的是饱和程度的高低,而串联型稳压电源,调整管工作在放大状态。这也就可以解释,为什么LDO的压差能做得那么小。很明显,三极管处于放大状态时,UCE至少要有1V以上,一般都是好几V。而饱和状态下,一般只有零点几V。这也就是低压差的根本原因。
再回答你的第一个问题,运放净输入增大,输出自然增大。这样就导致发射结UBE电压减小,根据三极管输入特性曲线,UBE下降,则IB自然减小。再看输出特性曲线,IB减小后,在饱和区,IC也跟着大幅度下降,而整个电路的输出电流就是由调整管的IC电流决定的。
之所以选用PNP管,也是跟状态有关系,PNP 管子做开关更容易(单片机驱动输出就经常这么做),只要运放输出介于发射极、集电极电压之间(确保发射结正偏,集电结正偏即可),而且由于需要变化的范围小,比较容易控制调整管的饱和程度。用NPN做开关,陷入饱和状态,理论上也可以,但是你自己看一下,此时它的饱和控制比较困难,一方面是运放输出,另一方面是,UE的电压(E刚好又在输出端) ,两者合成对UBE的控制,很困难。另外一点,从三极管的使用来看,三极管的集电极面积最大,最适合带负载,所以一般电路用三极管驱动的话,负载都在集电极上,而用NPN管的话,负载是在发射极上。这就导致了一个后果,你仔细看看,LDO往往可以用比较小的三极管实现比较大的电流输出,而NPN型电源,使用的管子很大,输出却很一般。相比之下,PNP型管的使用效率更高,成本也更低。
从这个问题看,其实你只要对三极管特性掌握好一些,就可以自行分析了。

2, 设计电路时选用LDO器件要注意哪些参数



除了输出电压,还要注意以下几个参数:
1、最大电流:器件最大支持的电流
2、℃/W 实际上就是芯片的封装,计算一下工作时LDO两端的压降,乘以平均电流就是这个器件上消耗的功率,再通过℃/W指标计算出温升是多少度,看看这个温度是否在你的设计预期之内。LDO最大的缺点就是容易发热,所以这个指标非常重要。
3、最小压降,有的LDO可以做到100-600mV,这就很好;像7805之类的需要接近3V的压降,你至少要给它输入8V的电压,这时的发热量可不小,可靠性也不佳;
4、最高输入电压:一般都在 5.5V以上,也有15V、30V的,这个指标一般不会选错。
5、静态电流,也就是接地的那一端流经电流。像AMS1117之类能达到10mA,在一些应用中这可是耗电大户。好的LDO一般在1mA左右甚至更低;
6、最小输入电容、输出电容:这个要看规格说明书。好的LDO可以不必用太大容量的电容,这意味者你可以不使用电解电容甚至钽电容,用贴片0805或0603之类普通电容即可,有的甚至不需要电容。
7、最小输出电流,有的LDO不能完全空载,后面得加一个电阻保持最低电流;
8、特殊功能,例如使能引脚(开关),ERROR引脚等;
9、其它参数,例如噪音、精度、ppm之类,这些指标一般都够用,不必太在意。

相关概念


LDO

LDO(low dropout regulator)是指低压差线性稳压器,是相对于传统的线性稳压器来说的。LDO是新一代的集成电路稳压器,它与三端稳压器最大的不同点在于,LDO是一个自耗很低的微型片上系统。LDO低压差线性稳压器的结构主要包括启动电路、恒流源偏置单元、使能电路、调整元件、基准源、误差放大器、反馈电阻网络和保护电路等。

电容

电容器,通常简称其容纳电荷的本领为电容,用字母C表示。定义1:电容器,顾名思义,是‘装电的容器’,是一种容纳电荷的器件。英文名称:capacitor。电容器是电子设备中大量使用的电子元件之一,广泛应用于电路中的隔直通交,耦合,旁路,滤波,调谐回路,能量转换,控制等方面。定义2:电容器,任何两个彼此绝缘且相隔很近的导体(包括导线)间都构成一个电容器。 电容与电容器不同。电容为基本物理量,符号C,单位为F(法拉)。 通用公式C=Q/U平行板电容器专用公式:板间电场强度E=U/d ,电容器电容决定式 C=εS/4πkd 随着电子信息技术的日新月异,数码电子产品的更新换代速度越来越快,以平板电视(LCD和PDP)、笔记本电脑、数码相机等产品为主的消费类电子产品产销量持续增长,带动了电容器产业增长。

 
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