线性稳压电源简述.docx

线性稳压电源简述在选择低压降线性调节器(LDo)时，需要考虑的基本问题包括输入电压范围、预期输出电压、负载电流范围以及其封装的功耗能力。但是，便携式应用需要考虑更多问题。接地电流或静态电流(IGND或IQ)、电源波纹抑止比(PSRR)、噪声与封装大小通常是为便携式应用决定最佳LDO选择的要素。1、输入、输出以及降低电压选择输入电压范围可以适应电源的LDOo表1列出了便携式设备所采用的、流行的电池化学物质的电压范围。在确定LDO是否能够提供预期输出电压时需要考虑其压降。输入电压必须大于预期输出电压与特定压降之和，即VIN>V0UT+VDRoPoUT。如果VlN降低至必需的电压以下，则我们说LDo出现“压降”。输出等于输入减去旁路元件的RDS(On)乘以负载电流。需要注意压降时的性能变化。驱动旁路晶体管的误差放大器完全打开或者出于“待发状态"(CoCked),因此不产生任何环路增益。这意味着线路与负载调节很差。另外，PSRR在压降时也会显著降低。2、负载电流要求通考虑负载需要的电流量并据此选择LD。请注意：额定电流为比如15OmA的LD。可能会在短时间内提供高出很多的电流。请查验最低输出电流限值规范。3、封装与功耗请注意不要超过封装的最大功耗额定值。功耗可以采用PDISSIPATION=(VIN-VOUT)(IOT+IQ)进行计算。一般来说，封装尺寸越小，功耗越小。但是QFN封装可以提供极佳的散热性能，这种性能完全可与尺寸是其1.5-2倍的众多封装相媲美。的散热性能，这种性能完全可与尺寸是其1.52倍的众多封装相媲美。其他小型封装包括流行的3X3mmSoT-23、小型2.13X2.3mmSC-70以及亚1亳米高度封装、ThinSOT及无引线四方扁平封装(QFN)。由于在下侧采用了能够在器件与PC板之间建立高效散热接触的散热垫，QFN因而可提供更好的散热特性.4、LDo拓扑与IQ为了最大化电池的运行时间，需要选择相对于负载电流来说静态电流Q较低的LD0。例如，考虑到Q只增加002%的微不足道的电池消耗，在IOOmA负载情况下，一般采用200PA的Q比较合理。另外,还需要注意的是，由于电池放电特性,某些情况下压降会对电池寿命产生决定性影响。由于碱性电池放电速度较慢，其电源电压在压降情况下可以提供比NiMH电池更多的容量。必须在Q和压降之间仔细权衡，以便在电池寿命期间获得最大的容量，因此较低的IQ并不能始终保证长电池寿命。需要注意IQ在双极拓扑中的表现。IQ不但随负载电流变化很大，而且在压降情况下会有所增加。另外，需要注意在数据表中对Q是如何规定的。某些器件是在室温条件下规定的，或者只提供显示IQ与温度关系的典型曲线。尽管这些情况有用，但是并不能保证最大的静态电流。如果Q比较重要，则需要选择在所有负载、温度和工艺变量情况下都能保证Q的器件，并且需要选择MOS类旁路器件。5输出电容器典型LDo应用需要增加外部输入和输出电容器。选择对电容器稳定性方面没有要求的LDO,可以降低尺寸与成本，另外还可以完全消除这些元件。请注意，利用较低ESR的大电容器一般可以全面提高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隙模式是断路，相比之下留电容器比较昂贵且其故隙模式是短路。请注意，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豪欧量级，而铝电容器ESR在100豪欧量级。另外，许多留电容器的ESR随温度变化很大，会对LDo性能产生不利影响。如果温度变化不大，而且电容器和接地之间串联适当的电阻(一般200m),可以取代陶瓷电容器而使用锂电容器。需要咨询LDO厂商以确保正确的实施。