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低压差稳压器关键参数的了解-方案运用

时间:2023-08-05 14:07:00

低压差稳压器(也称为LDO)的使用在许多应用中很常见,因为它们提供了一种简单而廉价的方法来调节必须从较高输入电压降压的输出电压。此外,与相比,线性LDO易于实现并且噪声非常低。

虽然LDO规格简单易懂,但某些应用可能需要更深入地了解关键参数,以确保稳压器适合预期的应用并满足整体电路要求。遗憾的是,数据表并未在所有可能的操作条件下提供所有规格。在这种情况下,设计者必须解释和推断可用信息,以确定在非指定条件下的性能。

此功能要求设计人员对LDO规格和功能有很好的理解。除了这里提供的信息之外,我还建议阅读公司Michael Day的“理解低压降(LDO)稳压器”,它提供了对线性LDO稳压器的压差性能的基本了解。它还向您展示了LDO和系统参数如何影响LDO的压差性能及其操作。

解释从基本规格压差开始,这是稳压器所需的最小电压。保持监管。例如,具有1 V压降的3.3 V LDO稳压器将需要4.3 V的最小输入。为了理解LDO上的压降含义,让我们看一下带有传递元件的基本LDO架构。如图1所示,传输元件可以是N或P沟道FET,它提供的电压降是FET导通RDS(on)的函数。

低压差稳压器关键参数的了解

图1:LDO的传输元件可以是N或P沟道FET(由提供)。

本质上,LDO的行为类似于可变电阻,其电阻值由图2所示的误差放大器控制。通常,如果输入是恒定电源,LDO可以简单地用电阻代替。但是,实际上,输入源永远不会是恒定的,因此需要反馈来改变LDO的有效电阻以维持所需的稳压输出电压。根据输入电压或负载电流,误差放大器驱动通路元件的栅极以保持恒定的输出电压。

低压差稳压器关键参数的了解

图2:基本LDO模块图(由TI提供)。

但是,存在基于FET的V-I曲线的限制和边界条件,超过该曲线,LDO将无法按预期执行。如图3所示,x轴是FET的漏源电压VDSM,对于LDO是VIN - VOUT,而y轴表示以安培(A)为单位的传输FET晶体的漏极电流。使用此曲线,工程师可以确定任何工作电流下的压差。实际上,必须通过输入电压或负载电流的变化来控制传输元件的栅极 - 源极电压,以保持所需的输出调节,如图3所示。

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