LDO参数指标浅谈@@

本文转载自@@: Arrow Solution微信公众号@@

在@@整个电子@@产品设计中@@,电源部分是整个产品正常运行发挥最佳性能的基础@@。一个复杂的电源系统@@,会经过多种电压之间的转换@@,在@@我们初始设计时会比较关心输入电压@@范围@@,输出电压值和@@输出电流@@最大是多少@@,但是否只需要了解这些参数就够了呢@@,显然不是@@。

在@@模拟电路采样中我们会比较关心电源输出纹波@@和@@噪声@@指标@@;在@@数字电路中并发式或@@突发式电流突变时电压波动幅度的变化@@,我们又会关注瞬态响应@@指标@@;在@@低功耗手持设备@@中我们会关心静态电流@@,转换效率指标@@,进而要考虑功率耗散和@@温升@@,TJ,封装等一系列问题@@,甚至@@在@@一些复杂的系统中我们还会关注@@powergood,反接短路保护@@,EMI/EMC,上下电跟踪及时序等@@。

在@@芯片系列中有线性稳压器@@@@(LDO)和@@开关电源@@@@(DC/DC)。LDO看似简单@@,实际非常重要@@。例如@@,将负载与不干净的电源隔离或@@者构建低噪声@@电源来为敏感电路供电@@。LDO电路简单@@,只能做降压@@,低纹波@@噪声@@@@,快速瞬态响应@@@@。

LDO关键性能参数@@

1. 最小压差@@

即输入与输出之间能够维持正常工作的最小压差@@@@。VIN=VOUT+Vdropout。芯片的的设计工艺和@@结构不同@@,压差不同@@;电流增加温度升高压降也会增大@@。

2. 输入电压@@

我们需要考虑输入电压@@的最高瞬态值和@@浪涌电压来选@@,通常按照找@@2倍以上耐压值取较安全@@。

3. 输出电流@@

实际输出能力与压差和@@电流有关@@,手册中给表示的理想状态@@。实际的输出能力和@@压差及电流相关@@。大的输出电流@@值散热问题越严重@@,如果是大电流的应用尽量使用开关电源@@@@。

4. 热阻参数@@

TJMAX:芯片内核正常工作的最高参数@@,该值越高内核耐热性越好@@,其中@@ƟJA和@@ƟJC越小越好@@。

在@@使用中要确保芯片的内核温度@@TJ不会超过芯片标定的正常运行最大结温@@。元器件结温计算@@:TJ=TA+θJA·PH。

5. 纹波@@/噪声@@

PSRR衡量电路抑制电源输入端出现的外来信号@@(噪声@@和@@纹波@@@@),使这些干扰信号不至@@于破坏电路输出的能力@@。在@@实际场景中越是低频的噪声@@越难抑制@@。在@@100 kHz 至@@ 1 MHz 范围内的电源抑制非常重要@@,因为@@ LDO 经常跟高效的开关电源@@配合使用来为敏感的模拟电路供电@@。

6. 瞬态响应@@

瞬态响应@@是指电流阶跃变化时的输出电压变化@@。它与电容@@,控制环路的增益带宽和@@负载电流变化的大小和@@速率有关@@。

它是电源稳定性很重要的参数@@,不合适可能会导致系统偶发复位等现象@@。

注意事项@@:LDO的输出和@@输入电容类型和@@值要选对@@,否则可能会出现稳定性问题@@。

LDO的结构趋势@@

ADI 基于电流基准构架的@@LT3042、LT3045和@@LT3094系列产品在@@节省时间和@@成本的同时提高@@应用的性能@@。相比旧的构架极大的改善了电压调节能力和@@瞬态响应@@@@。它们的噪声@@和@@@@PSRR性能不受输出电压的影响@@。

此外@@,多个器件可以直接并联@@,以进一步降低输出噪声@@@@,增加输出电流@@@@,并可在@@@@PCB上散热@@。


LDO 看似简单@@实则非常重要@@,想要运用@@LDO的最佳性能@@,需要综合考虑多种因素@@。工程师需要了解基本术语后@@,有效地使用数据手册信息来确定对于设计而言最为重要的参数@@。