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文檔簡介
LDO常見的重要參數(shù)及如何設計出性能良好的穩(wěn)壓電路一、LDO的幾個重要參數(shù)低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO)它的終極使命就是為后級電路提供穩(wěn)定的電壓電流。在選擇LDO時,除了選擇合適的工作電壓和帶載電流,通常還需要結合當前輸入端的供電環(huán)境,輸出端的負載要求,結合LDO的幾個常見參數(shù)選擇最適合的LDO。下面是LDO常見的幾個重要參數(shù)。1.壓差LDO的輸入電壓和輸出電壓的差值就是LDO的壓差。在一定的負載電流下,LDO以最小的輸入電壓維持正常的輸出電壓,此時輸入電壓與輸出電壓的差稱為最小壓差。LDO在不同的負載電流下有著不同的最小壓差。為了保證輸出電壓的穩(wěn)定,在實際應用中需要根據(jù)負載電流的大小來判斷保證正常的輸出電壓所需的最小壓差。LDO的壓差決定了它的工作電壓范圍,低壓差的LDO則可以接受更低的工作電壓,應用在輸入電壓更低的場合,并且降低了耗散功率,提高了效率。圖1是某LDO壓差特性曲線,該LDO標稱輸出電壓為2.8V,從圖中可以看出,輸出電流為500mA時,輸入電壓至少要為3.2V以上才能維持正常的2.8V電壓輸出。圖1壓差特性曲線2.地電流地電流是LDO正常工作時地引腳流過的電流,是LDO工作時自身消耗的電流,也等于輸入電流與負載電流的差,當輸出電流為0時,該電流又稱靜態(tài)電流。通常地電流小的LDO的其他參數(shù)性能相對比較差,反之亦然。一般在電池供電場合,地電流小的LDO,能夠提高設備的續(xù)航時間和供電效率。通常地電流與輸入電壓、溫度和負載電流等有關。圖2是某LDO地引腳電流與輸入電壓的關系曲線,通常來說地電流會隨著輸入電壓的增大而增大。圖2地電流特性曲線3.負載調整率通常在一定輸入電壓下,隨著負載電流的變化,LDO的輸出電壓也會有一定的變化。通過負載調整率這個參數(shù)我們就能知道LDO在不同的負載電流下,輸出電壓的變化范圍。所以負載調整率表征LDO在負載變化時,輸出維持穩(wěn)定電壓的一種能力。在某一恒定的輸入電壓下,我們可以通過改變負載電流,測試實際輸出電壓偏離與標稱電壓的百分比來得到負載調整率。負載調整率=(V_MAX-V_MIN)/V_OUT×100%這里VMAX為測試過程中LDO的最大輸出電壓,VMIN為最小輸出電壓,VOUT為標稱輸出電壓。通過式子,可以知道LDO的負載調整率越小穩(wěn)壓能力越出色。圖3為某LDO負載調整曲線,通常來說隨著輸出電流的增大輸出電壓會有所下降。圖3負載調整曲線4.線性調整率通常在一定負載電流下,隨著輸入電壓的變化,LDO的輸出電壓也會有一定的變化。通過線性調整率這個參數(shù)我們就能知道LDO在不同的輸入電壓下,輸出電壓的變化范圍。所以線性調整率表征LDO在輸入電壓變化時,輸出維持穩(wěn)定電壓的一種能力。在某一恒定的負載電流下,我們可以通過改變輸入電壓,測試實際輸出電壓偏離與標稱電壓的百分比來得到線性調整率。線性調整率=(V_MAX-V_MIN)/V_OUT×100%這里VMAX為測試過程中LDO的最大輸出電壓,VMIN為最小輸出電壓,VOUT為標稱輸出電壓。通過式子,可以知道LDO的線性調整率越小穩(wěn)壓能力越出色。圖4為某LDO線性調整曲線,該LDO在輸入電壓為3.5V~5.0V時輸出電壓相對較高。圖4線性調整曲線5.電源紋波抑制比(PSRR)LDO通常會使用開關電源作為供電設備,開關電源的工作原理就決定了開關電源會產生較大的紋波。LDO通常有著出色的抑制紋波的能力。參數(shù)PSRR就是表征LDO抑制輸出紋波的能力的,它的單位為dB。通過測試LDO的輸入和輸出端的紋波幅值,根據(jù)以下式子計算就能得到LDO的紋波抑制比(PSRR)。PSRR=20lgV_(IN-Ripple)/V_(OUT-Ripple)這里VOUT-Ripple為LDO輸出端紋波幅值,VIN-Ripple為輸入端紋波幅值。不同的頻率的紋波,LDO的PSRR值也會不同,通過式子我們知道,PSRR的值越大,紋波抑制能力越出色。圖5為某LDOPSRR曲線,該LDO的PSRR與旁路電容有關,在紋波頻率為10Hz時,該LDO的PSRR約為64dB。圖5PSRR特性曲線6.瞬態(tài)響應在LDO應用中,輸入電壓和輸出負載有時候會有劇烈的變化。LDO的輸入端可能會因為供電設備的電壓波動而造成LDO的輸入端電壓劇烈變化的情況。輸出端可能會出現(xiàn)輸出負載的切換,出現(xiàn)某部分負載啟動或停止等情況。這些情況都會造成LDO輸出電壓產生波動。我們可以通過LDO的瞬態(tài)響應曲線來了解LDO在遇到輸入電壓或負載電流在劇烈變化時LDO輸出電壓的變化情況。具有良好瞬態(tài)響應的LDO,在輸入電壓或負載電流在劇烈變化時,LDO的輸出電壓波動幅度小,恢復時間快。圖6為某LDO線性瞬態(tài)響應曲線,當輸入電壓波動1V時,輸出電壓也跟著波動約25mV,然后電壓逐漸恢復。圖7為某LDO負載電流突然從0.1mA切換為500mA時,輸出電壓瞬間會跌落約40mV然后有所恢復。圖6線性瞬態(tài)響應曲線圖7負載瞬態(tài)響應曲線二、如何設計一個性能良好的穩(wěn)壓電路1、在靠近LDO的輸入輸出端接電容,為了獲得更好的瞬態(tài)響應可以適當增大輸入輸出電容容值;2、為了降低輸出噪聲提高PSRR,在LDO的BYP引腳處接入合適的旁路電容;3、根據(jù)供電電源特點,負載的供電要求,結合以上參數(shù)選擇性能優(yōu)異的LDO,例如ZL6205。ZL6205是廣州立功科技股份有限公司設計的一款500mA低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO)。ZL6205具有極低的關斷電流和靜態(tài)功耗,特別適用于2.3V至5.5V的供電設備。ZL6205的初始輸出電壓精度為±1%。當輸出電流500mA時,ZL6205典型壓差為240mV。ZL6205內置快速放電電路,當輸入電壓掉電到設定值時,內部快速放電電路開啟使輸出快速放電。ZL6205具有欠壓保護、過流保護、短路保護和過溫保護等保護功能。ZL6205應用于低噪聲應用時可外接旁路電容來降低輸出噪聲。其良好的PSRR,調整率與瞬態(tài)響應等動態(tài)響應特性,為用戶優(yōu)秀的設計添磚加瓦。ZL6205采用TSOT23-5封裝,減少了所需電路板的空間,外圍僅需要極少元件,降低了用戶使用的成本。ZL6205產品特性●500mA最大輸出電流;●低壓差(典型值為240mV@IO=500mA);●可
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