涞源县石材建议范文:LDO与DC/DC

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LDO与DC/DC的区别2009-06-09 09:58

DC-DC的意思就是直流到直流,只要符合这个定义都可以叫DCDC转换器,包括LDO。一般的说法是把直流变(到)直流由开关方式实现的器件叫DCDC。DC-DC转换器包括升压、降压、升/降压和反相等电路。DC-DC转换器的优点是效率高、可以输出大电流、静态电流小。随著集成度的提高,许多新型DC-DC转换器仅需要几只外接电感器和滤波电容器。但是,这类电源控制器的输出脉动和开关噪音较大、成本相对较高。
    LDO是低压降的意思。LDO线性稳压器的成本低,噪音低,静态电流小,需要的外接元件也很少,通常只需要一两个旁路电容。LDO线性稳压器的调整管是用P沟道MOSFET,普通的线性稳压器是使用PNP晶体管。P沟道MOSFET是电压驱动的,不需要电流,所以大大降低了器件本身消耗的电流;另一方面,采用PNP晶体管的电路中,为了防止PNP晶体管进入饱和状态而降低输出能力, 输入和输出之间的电压降不可以太低;而P沟道MOSFET上的电压降大致等于输出电流与导通电阻的乘积。MOSFET的导通电阻很小,因而它上面的电压降非常低。
  应用时如果输入电压和输出电压很接近,最好是选用LDO稳压器,可达到很高的效率。所以,在把锂离子电池电压转换为3V输出电压的应用中大多选用LDO稳压器。虽说电池的能量最後有百分之十是没有使用,LDO稳压器仍然能够保证电池的工作时间较长,同时噪音较低。
  如果输入电压和输出电压不是很接近,要考虑用开关型的DCDC了,因为从上面的原理可以知道,LDO的输入电流基本上是等于输出电流的,如果压降太大,耗在LDO上能量太大,效率不高。
 总的来说,升压是一定要选DCDC的,降压,是选择DCDC还是LDO,要在成本,效率,噪声和性能上比较。
LDO与DC/DC相比:
    首先从效率上说,DC/DC的效率普遍要远高于LDO,这是其工作原理决定的.
    其次,DC/DC有Boost,Buck,Boost/Buck,Charge Pump也可以归为此类.LDO只有降压型.
    再次,DC/DC因为其开关频率的原因导致其电源噪声很大,比LDO大的多。所以当考虑到比较敏感的模拟电路时候,有可能就要牺牲效率为保证电源的纯净而选择LDO.
    通常LDO所需要的外围器件简单,占面积小,而DC/DC一般都会要求电感,二极管,大电容,有的还会要MOSFET,特别是Boost电路,需要考虑电感的最大工作电流,二极管的反向恢复时间,大电容的ESR等等,所以从外围器件的选择来说比LDO复杂,而且占面积也相应的会大很多。
什么是LDO? 什么是 LDO? LDO 是一种线性稳压器。线性稳压器使用在其线性区域内运行的晶体管或 FET,从应用的输入电压中减去超额的电压,产生经过调节的输出电压。所谓压降电压,是指稳压器将输出电压维持在其额定值上下 100mV 之内所需的输入电压与输出电压差额的最小值。正输出电压的 LDO(低压降)稳压器通常使用功率晶体管(也称为传递设备)作为 PNP。这种晶体管允许饱和,所以稳压器可以有一个非常低的压降电压,通常为 200mV 左右;与之相比,使用 NPN 复合电源晶体管的传统线性稳压器的压降为 2V 左右。负输出 LDO 使用 NPN 作为它的传递设备,其运行模式与正输出 LDO 的 PNP设备类似。  

DCDC的意思是直流变(到)直流(不同直流电源值的转换),只要符合这个定义都可以叫DCDC转换器,包括LDO。但是一般的说法是把直流变(到)直流由开关方式实现的器件叫DCDC。
    LDO是低压降的意思,这有一段说明:低压降(LDO)线性稳压器的成本低,噪音低,静态电流小,这些是它的突出优点。它需要的外接元件也很少,通常只需要一两个旁路电容。新的LDO线性稳压器可达到以下指标:输出噪声30μV,PSRR为60dB,静态电流6μA,电压降只有100mV。LDO线性稳压器的性能之所以能够达到这个水平,主要原因在于其中的调整管是用P沟道MOSFET,而普通的线性稳压器是使用PNP晶体管。P沟道MOSFET是电压驱动的,不需要电流,所以大大降低了器件本身消耗的电流;另一方面,采用PNP晶体管的电路中,为了防止PNP晶体管进入饱和状态而降低输出能力, 输入和输出之间的电压降不可以太低;而P沟道MOSFET上的电压降大致等于输出电流与导通电阻的乘积。由於MOSFET的导通电阻很小,因而它上面的电压降非常低。
   如果输入电压和输出电压很接近,最好是选用LDO稳压器,可达到很高的效率。所以,在把锂离子电池电压转换为3V输出电压的应用中大多选用LDO稳压器。虽说电池的能量最后有百分之十是没有使用,LDO稳压器仍然能够保证电池的工作时间较长,同时噪音较低。

    如果输入电压和输出电压不是很接近,就要考虑用开关型的DCDC了,应为从上面的原理可以知道,LDO的输入电流基本上是等于输出电流的,如果压降太大,耗在LDO上能量太大,效率不高。

    DC-DC转换器包括升压、降压、升/降压和反相等电路。DC-DC转换器的优点是效率高、可以输出大电流、静态电流小。随著集成度的提高,许多新型DC-DC转换器仅需要几只外接电感器和滤波电容器。但是,这类电源控制器的输出脉动和开关噪音较大、成本相对较高。
  近几年来,随著半导体技术的发展,表面贴装的电感器、电容器、以及高集成度的电源控制芯片的成本不断降低,体积越来越小。由於出现了导通电阻很小的MOSFET可以输出很大功率,因而不需要外部的大功率FET。例如对于3V的输入电压,利用芯片上的NFET可以得到5V/2A的输出。其次,对于中小功率的应用,可以使用成本低小型封装。另外,如果开关频率提高到1MHz,还能够降低成本、可以使用尺寸较小的电感器和电容器。有些新器件还增加许多新功能,如软启动、限流、PFM或者PWM方式选择等。

    总的来说,升压是一定要选DCDC的,降压,是选择DCDC还是LDO,要在成本,效率,噪声和性能上比较。

 

 

 

 

 

 

 

 

LDO体积小,干扰较小,当输入与输出电压差较大的化,转换效率低。
DC-DC好处就是转换效率高,可以大电流,但输出干扰较大,体积也相对较大。

 

 

 

 

 

LDO一般是指线性的稳压器--Low Drop Out, 而DC/DC则是线性式和开关式稳压器的总称.
如果你的输出电流不是很大(如3A以内), 而且输入输出压差也不大(如3.3V转2.5V等)就可以使用LDO的稳压器(优点是输出电压的ripple很小). 否则最好用开关式的稳压器, 如果是升压, 也只能用开关式稳压器(如果ripple控制不好,容易影响系统工作).

 

 

 

 

 

低压差线性稳压器的选用技术


上网时间 : 2003年02月08日  

 

低压差线性稳压器相对常用的三端稳压器具有更高的性能,PCB面积占用和功耗更低,在手机等便携产品中得到广泛应用。本文介绍了LDO器件的结构和性能特点,并提出了可借鉴的参考设计。

低压差线性稳压器(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是,LDO是一个自功耗很低的微型片上系统(SOC)。LDO按其静态耗电流来分,可分为OmniPower、MicroPower 、NanoPower三种产品,OmniPower LDO的静态电流在100uA~1mA之间,MicroPower LDO的静态电流在10uA~100uA之间,NanoPower LDO的静态电流小于10uA,通常只有1uA。

OmniPower LDO是一种静态电流梢大但性能优于三端稳压器的新型线性稳压器,适用于使用AC/DC固定电源的所有电子产品,因其需求量大,生产量大,而生产成本极低,价格十分便宜;MicroPower LDO是一种微功耗的低压差线性稳压器,它具有极低的自有噪音和较高的电源纹波抑制(PSRR),具有快捷的使能控制功能,给它一个高(或者低)的电平可使它进入工作状态或睡眠状态,具有最好的性能/功率比,在需要低噪音的手机电源中必然使用;NanoPower LDO是一种微功耗的低压差线性稳压器,具有极低的静态电流,稳压十分精确,最适用于需要节电的手提电子、电器产品。

LDO的结构

LDO的结构是一个微型的片上系统,它由作电流主通道具有极低在线导通电阻RDS(ON)的MOSFET、肖特基二极管、取样电阻、分压电阻、过流保护、过热保护、精密基准源、差分放大器、延迟器和POK(Power OK) MOSFET等专用晶体管电路在一个芯片上集成而成。

POK是新一代LDO都具备的输出状态自检、延迟安全供电功能,也有称之为Power good即“电源好”。

LDO的效率

LDO 的工作原理是通过负反馈调整输出电流使输出电压保持不变。 LDO是一个降压型的DC/DC 转换器,因此Vin > Vout,它的工作效率:









LDO的工作效率一般在60~75%之间,静态电流小的效率会好一些。

LDO的选择

当所设计的电路对分路电源有以下要求:
1. 高的噪音和纹波抑制;
2. 占用PCB板面积小,如手机等手持电子产品;
3. 电路电源不允许使用电感器,如手机;
4. 电源需要具有瞬时校准和输出状态自检功能;
5. 要求稳压器低压降,自身功耗低;
6. 要求线路成本低和方案简单;
此时,选用LDO是最恰当的选择,同时满足产品设计的各种要求。

应用指南

LDO的应用电路十分简单方便,它工作时仅需要二个作输入、输出电压退耦降噪的陶瓷电容器,参见图 3。

Vin和Vout的输入和输出滤波电容器应当选用宽范围、低等效串联电阻(ESR)、低价陶瓷电容器,使LDO在零到满负荷的全部量程范围内具有良好的稳压效果。一些LDO有一个“Bypass”管脚,由它连接一个小的电容器,可以进一步降低噪音。

电容器的选择关系到设计产品的质量和成本,电容器的电容值、电介质材料类型、物理尺寸和等效串联电阻等这些重要参数都是设计工程师所要考虑的,在LOD应用电路的设计中,陶瓷电容器是最好的选择,因为陶瓷电容器无极性和具有低的ESR,典型值<100mΩ。电容器的ESR对输出纹波有重大影响,而ESR受电容器的类型、容量、电介质材料和外壳尺寸影响,如常用的贴片电容器X7R 电介质是最好的,使用成本略高,X5R 电介质较好,性能/价格比适宜,Y5V 电介质较差成本较低。

LDO在PCB板上的工艺走线十分重要,当工艺走线不良和靠近RF线时降噪性能会受影响。此外,滤波电容器汇入地节点选择不良时,由负载返回地的电流中,噪音和纹波都会增加,在通常的布线设计中常常遇到此类情况,参见图 4。如将此布线线路优化,则可在由负载返回地的电流中,噪音和纹波都降至最小,见图 5。理想的PCB板布线设计是接地点尽可能的粗短和走捷径,走线一定要考虑各个器件间的干扰和辐射,器件的合理排列有利于有效地减少各个器件间的相互干扰和辐射,如图 6所示。

新一代的LDO都是用CMOS工艺生产的,它和使用Bipolar工艺生产的LDO功能上没有多大的区别,而静态电流、压降、噪音等内在性能有很大的提高,成本更低。

LDO的应用思路可参考图7所示电路。

作者:颜重光
中国区FAE经理
美国研诺逻辑科技有限公司

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DC-DC与LDO

标签: 稳压器  电压  电容器  电流  电感器  分类: 技术 2006-10-09 10:14

DCDC的意思是直流变(到)直流(不同直流电源值的转换),只要符合这个定义都可以叫DCDC转换器,包括LDO。但是一般的说法是把直流变(到)直流由开关方式实现的器件叫DCDC。
    LDO是低压降的意思,这有一段说明:低压降(LDO)线性稳压器的成本低,噪音低,静态电流小,这些是它的突出优点。它需要的外接元件也很少,通常只需要一两个旁路电容。新的LDO线性稳压器可达到以下指标:输出噪声30μV,PSRR为60dB,静态电流6μA,电压降只有100mV。LDO线性稳压器的性能之所以能够达到这个水平,主要原因在于其中的调整管是用P沟道MOSFET,而普通的线性稳压器是使用PNP晶体管。P沟道MOSFET是电压驱动的,不需要电流,所以大大降低了器件本身消耗的电流;另一方面,采用PNP晶体管的电路中,为了防止PNP晶体管进入饱和状态而降低输出能力, 输入和输出之间的电压降不可以太低;而P沟道MOSFET上的电压降大致等于输出电流与导通电阻的乘积。由於MOSFET的导通电阻很小,因而它上面的电压降非常低。
   如果输入电压和输出电压很接近,最好是选用LDO稳压器,可达到很高的效率。所以,在把锂离子电池电压转换为3V输出电压的应用中大多选用LDO稳压器。虽说电池的能量最后有百分之十是没有使用,LDO稳压器仍然能够保证电池的工作时间较长,同时噪音较低。

    如果输入电压和输出电压不是很接近,就要考虑用开关型的DCDC了,应为从上面的原理可以知道,LDO的输入电流基本上是等于输出电流的,如果压降太大,耗在LDO上能量太大,效率不高。

    DC-DC转换器包括升压、降压、升/降压和反相等电路。DC-DC转换器的优点是效率高、可以输出大电流、静态电流小。随著集成度的提高,许多新型DC-DC转换器仅需要几只外接电感器和滤波电容器。但是,这类电源控制器的输出脉动和开关噪音较大、成本相对较高。
  近几年来,随著半导体技术的发展,表面贴装的电感器、电容器、以及高集成度的电源控制芯片的成本不断降低,体积越来越小。由於出现了导通电阻很小的MOSFET可以输出很大功率,因而不需要外部的大功率FET。例如对于3V的输入电压,利用芯片上的NFET可以得到5V/2A的输出。其次,对于中小功率的应用,可以使用成本低小型封装。另外,如果开关频率提高到1MHz,还能够降低成本、可以使用尺寸较小的电感器和电容器。有些新器件还增加许多新功能,如软启动、限流、PFM或者PWM方式选择等。

    总的来说,升压是一定要选DCDC的,降压,是选择DCDC还是LDO,要在成本,效率,噪声和性能上比较。

 

 

 

 

 

 

 

 

LDO体积小,干扰较小,当输入与输出电压差较大的化,转换效率低。
DC-DC好处就是转换效率高,可以大电流,但输出干扰较大,体积也相对较大。

 

 

 

 

 

LDO一般是指线性的稳压器--Low Drop Out, 而DC/DC则是线性式和开关式稳压器的总称.
如果你的输出电流不是很大(如3A以内), 而且输入输出压差也不大(如3.3V转2.5V等)就可以使用LDO的稳压器(优点是输出电压的ripple很小). 否则最好用开关式的稳压器, 如果是升压, 也只能用开关式稳压器(如果ripple控制不好,容易影响系统工作).

 

 

 

 

 

低压差线性稳压器的选用技术


上网时间 : 2003年02月08日  

 

低压差线性稳压器相对常用的三端稳压器具有更高的性能,PCB面积占用和功耗更低,在手机等便携产品中得到广泛应用。本文介绍了LDO器件的结构和性能特点,并提出了可借鉴的参考设计。

低压差线性稳压器(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是,LDO是一个自功耗很低的微型片上系统(SOC)。LDO按其静态耗电流来分,可分为OmniPower、MicroPower 、NanoPower三种产品,OmniPower LDO的静态电流在100uA~1mA之间,MicroPower LDO的静态电流在10uA~100uA之间,NanoPower LDO的静态电流小于10uA,通常只有1uA。

OmniPower LDO是一种静态电流梢大但性能优于三端稳压器的新型线性稳压器,适用于使用AC/DC固定电源的所有电子产品,因其需求量大,生产量大,而生产成本极低,价格十分便宜;MicroPower LDO是一种微功耗的低压差线性稳压器,它具有极低的自有噪音和较高的电源纹波抑制(PSRR),具有快捷的使能控制功能,给它一个高(或者低)的电平可使它进入工作状态或睡眠状态,具有最好的性能/功率比,在需要低噪音的手机电源中必然使用;NanoPower LDO是一种微功耗的低压差线性稳压器,具有极低的静态电流,稳压十分精确,最适用于需要节电的手提电子、电器产品。

LDO的结构

LDO的结构是一个微型的片上系统,它由作电流主通道具有极低在线导通电阻RDS(ON)的MOSFET、肖特基二极管、取样电阻、分压电阻、过流保护、过热保护、精密基准源、差分放大器、延迟器和POK(Power OK) MOSFET等专用晶体管电路在一个芯片上集成而成。

POK是新一代LDO都具备的输出状态自检、延迟安全供电功能,也有称之为Power good即“电源好”。

LDO的效率

LDO 的工作原理是通过负反馈调整输出电流使输出电压保持不变。 LDO是一个降压型的DC/DC 转换器,因此Vin > Vout,它的工作效率:









LDO的工作效率一般在60~75%之间,静态电流小的效率会好一些。

LDO的选择

当所设计的电路对分路电源有以下要求:
1. 高的噪音和纹波抑制;
2. 占用PCB板面积小,如手机等手持电子产品;
3. 电路电源不允许使用电感器,如手机;
4. 电源需要具有瞬时校准和输出状态自检功能;
5. 要求稳压器低压降,自身功耗低;
6. 要求线路成本低和方案简单;
此时,选用LDO是最恰当的选择,同时满足产品设计的各种要求。

应用指南

LDO的应用电路十分简单方便,它工作时仅需要二个作输入、输出电压退耦降噪的陶瓷电容器,参见图 3。

Vin和Vout的输入和输出滤波电容器应当选用宽范围、低等效串联电阻(ESR)、低价陶瓷电容器,使LDO在零到满负荷的全部量程范围内具有良好的稳压效果。一些LDO有一个“Bypass”管脚,由它连接一个小的电容器,可以进一步降低噪音。

电容器的选择关系到设计产品的质量和成本,电容器的电容值、电介质材料类型、物理尺寸和等效串联电阻等这些重要参数都是设计工程师所要考虑的,在LOD应用电路的设计中,陶瓷电容器是最好的选择,因为陶瓷电容器无极性和具有低的ESR,典型值<100mΩ。电容器的ESR对输出纹波有重大影响,而ESR受电容器的类型、容量、电介质材料和外壳尺寸影响,如常用的贴片电容器X7R 电介质是最好的,使用成本略高,X5R 电介质较好,性能/价格比适宜,Y5V 电介质较差成本较低。

LDO在PCB板上的工艺走线十分重要,当工艺走线不良和靠近RF线时降噪性能会受影响。此外,滤波电容器汇入地节点选择不良时,由负载返回地的电流中,噪音和纹波都会增加,在通常的布线设计中常常遇到此类情况,参见图 4。如将此布线线路优化,则可在由负载返回地的电流中,噪音和纹波都降至最小,见图 5。理想的PCB板布线设计是接地点尽可能的粗短和走捷径,走线一定要考虑各个器件间的干扰和辐射,器件的合理排列有利于有效地减少各个器件间的相互干扰和辐射,如图 6所示。

新一代的LDO都是用CMOS工艺生产的,它和使用Bipolar工艺生产的LDO功能上没有多大的区别,而静态电流、压降、噪音等内在性能有很大的提高,成本更低。

LDO的应用思路可参考图7所示电路。

作者:颜重光
中国区FAE经理
美国研诺逻辑科技有限公司
WEB:www.analogictech.com
Email: alecyan@analogictech.com.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

多年来,手机的关键问题就是调压器的效率。调压器需要将由两节锂电池提供的3.6V电压转换成基带处理器所要求的3.3V电压。由于线性调压器(因其“低压降”性能现称为LDO)在电压输出端产生的噪声最小,而且手机设计人员也考虑到LDO极小的纹波可以避免噪声使手机微发射器产生的RF载波蠕变,因此线性调压器就更受设计人员欢迎。


虽然开关型调压器被认为是高效率器件,但其工作依赖于以高频通过开关MOSFET泵送电流的脉宽调制器(PWM)。设计人员需要滤除这个泵送过程在调压器输出端所产生的电流尖峰,虽然该项技术就提供更大电流而言比LDO更有效率,但会产生纹波,干扰对噪声敏感的手机RF电路。


(使用开关器件时,采用更小的像电感、电容这样的辅助元件就可以产生更高的频率,但开关的噪声水平也会更高。) 一些开关型调压器制造商如凌特有限公司(Linear Technology)开发出了能够在输出端产生最小纹波

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

不知搂住所谓的DCDC是不是指开关电源。按照你说的那几点特性应该是开关电源。
如果输入电压与输出电压压差小的话,LDO的功耗与开关电源所差无几。可以用LDO
如果他们电压相差大的话,那就要看所需电流是大还是小,如果小的话LDO也可以使用。
如果压差也大,电流也大,那就需要用开关电源了,功耗小,效率高。
具体在使用时你要多看看你所用有关器件的资料规格,可以计算一下,看哪一种更适合你。

 

 

 

 

 

 

關於LDO是(LOW DROP OUT),一般它的成本比較低的,當我們的輸入電壓和輸出電壓比較接近的時候,可以考慮選擇它,因爲這個時候它的效率也是比較高的,他的損耗主要是以熱的形式,所以在大的電流下,一般不做選擇的,關於電源的設計,一般英文上專業術語上將DC-DC電源分爲boost(step up升壓)buck(step down降壓),不過還有其它的中文資料介紹為直流斬波(DC-Chopper)電路分為:降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、Cuk斩波电路、Sepic斩波电路和Zeta斩波电路,其具體的原理也不同,關於這種種的電源的設計也沒辦法在這裡細說,僅供你參考,就當我抛磚引玉,請高手來指正吧

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

2006-09-22 | LDO应用(转)

标签: 稳压器  电压  蓄电池  电流  电源 

http://www.cellphone.eetchina.com/ART_8800426160_2000004_56f962db200608_no.HTM

引言

便携电子设备不管是由交流市电经过整流(或交流适配器)后供电,还是由蓄电池组供电,工作过程中,电源电压都将在很大范围内变化。比如单体锂离子电池充足电时的电压为4.2V,放完电后的电压为2.3V,变化范围很大。各种整流器的输出电压不仅受市电电压变化的影响,还受负载变化的影响。为了保证供电电压稳定不变,几乎所有的电子设备都采用稳压器供电。小型精密电子设备还要求电源非常干净(无纹波、无噪声),以免影响电子设备正常工作。为了满足精密电子设备的要求,应在电源的输入端加入线性稳压器,以保证电源电压恒定和实现有源噪声滤波[1]。

一.LDO的基本原理

低压差线性稳压器(LDO)的基本电路如图1-1所示,该电路由串联调整管VT、取样电阻R1和R2、比较放大器A组成。

 

图1-1 低压差线性稳压器基本电路

 

取样电压加在比较器A的同相输入端,与加在反相输入端的基准电压Uref相比较,两者的差值经放大器A放大后,控制串联调整管的压降,从而稳定输出电压。当输出电压Uout降低时,基准电压与取样电压的差值增加,比较放大器输出的驱动电流增加,串联调整管压降减小,从而使输出电压升高。相反,若输出电压Uout超过所需要的设定值,比较放大器输出的前驱动电流减小,从而使输出电压降低。供电过程中,输出电压校正连续进行,调整时间只受比较放大器和输出晶体管回路反应速度的限制。

应当说明,实际的线性稳压器还应当具有许多其它的功能,比如负载短路保护、过压关断、过热关断、反接保护等,而且串联调整管也可以采用MOSFET。

二.低压差线性稳压器的主要参数

1.输出电压(Output Voltage)

输出电压是低压差线性稳压器最重要的参数,也是电子设备设计者选用稳压器时首先应考虑的参数。低压差线性稳压器有固定输出电压和可调输出电压两种类型。固定输出电压稳压器使用比较方便,而且由于输出电压是经过厂家精密调整的,所以稳压器精度很高。但是其设定的输出电压数值均为常用电压值,不可能满足所有的应用要求,但是外接元件数值的变化将影响稳定精度。

2.最大输出电流(Maximum Output Current)

用电设备的功率不同,要求稳压器输出的最大电流也不相同。通常,输出电流越大的稳压器成本越高。为了降低成本,在多只稳压器组成的供电系统中,应根据各部分所需的电流值选择适当的稳压器。

3.输入输出电压差(Dropout Voltage)

输入输出电压差是低压差线性稳压器最重要的参数。在保证输出电压稳定的条件下,该电压压差越低,线性稳压器的性能就越好。比如,5.0V的低压差线性稳压器,只要输入5.5V电压,就能使输出电压稳定在5.0V。

4.接地电流(Ground Pin Current)

接地电路IGND是指串联调整管输出电流为零时,输入电源提供的稳压器工作电流。该电流有时也称为静态电流,但是采用PNP晶体管作串联调整管元件时,这种习惯叫法是不正确的。通常较理想的低压差稳压器的接地电流很小。

5.负载调整率(Load Regulation)

负载调整率可以通过图2-1和式2-1来定义,LDO的负载调整率越小,说明LDO抑制负载干扰的能力越强。

 

图2-1 Output Voltage&Output Current

 

 

(2-1)

 

式中

△Vload—负载调整率

Imax—LDO最大输出电流

Vt—输出电流为Imax时,LDO的输出电压

Vo—输出电流为0.1mA时,LDO的输出电压

△V—负载电流分别为0.1mA和Imax时的输出电压之差

6.线性调整率(Line Regulation)

线性调整率可以通过图2-2和式2-2来定义,LDO的线性调整率越小,输入电压变化对输出电压影响越小,LDO的性能越好。

 

图2-2 Output Voltage&Input Voltage

 

 

(2-2)

 

式中

△Vline—LDO线性调整率

Vo—LDO名义输出电压

Vmax—LDO最大输入电压

△V—LDO输入Vo到Vmax'输出电压最大值和最小值之差

7.电源抑制比(PSSR)

LDO的输入源往往许多干扰信号存在。PSRR反映了LDO对于这些干扰信号的抑制能力。

三.LDO的典型应用

低压差线性稳压器的典型应用如图3-1所示。图3-1(a)所示电路是一种最常见的AC/DC电源,交流电源电压经变压器后,变换成所需要的电压,该电压经整流后变为直流电压。在该电路中,低压差线性稳压器的作用是:在交流电源电压或负载变化时稳定输出电压,抑制纹波电压,消除电源产生的交流噪声。

各种蓄电池的工作电压都在一定范围内变化。为了保证蓄电池组输出恒定电压,通常都应当在电池组输出端接入低压差线性稳压器,如图3-1(b)所示。低压差线性稳压器的功率较低,因此可以延长蓄电池的使用寿命。同时,由于低压差线性稳压器的输出电压与输入电压接近,因此在蓄电池接近放电完毕时,仍可保证输出电压稳定。

众所周知,开关性稳压电源的效率很高,但输出纹波电压较高,噪声较大,电压调整率等性能也较差,特别是对模拟电路供电时,将产生较大的影响。在开关性稳压器输出端接入低压差线性稳压器,如图2-3(c)所示,就可以实现有源滤波,而且也可大大提高输出电压的稳压精度,同时电源系统的效率也不会明显降低。

在某些应用中,比如无线电通信设备通常只有一足电池供电,但各部分电路常常采用互相隔离的不同电压,因此必须由多只稳压器供电。为了节省共电池的电量,通常设备不工作时,都希望低压差线性稳压器工作于睡眠状态。为此,要求线性稳压器具有使能控制端。有单组蓄电池供电的多路输出且具有通断控制功能的供电系统如图3-1(d)所示。

 

图3-1 低压差线性稳压器(LDO)典型应用

 

四.国内LDO发展概况

中国集成电路(IC)产业经过40余年的发展,已经形成了一个良好的产业基础,并已经进入了一个加速发展的新阶段[2]。借鉴国外先进技术,充分利用国内优惠政策,是当前国内各个IC公司发展的立足点。

作为被广泛应用于手机、DVD、数码相机以及Mp3等多种消费类电子产品中的稳压芯片,LDO已引起人们的高度重视。国内早期从事LDO生产的圣邦微电子有限公司生产的SG2001、SG2002及SG2003系列LDO,足以满足当前市场上主流电压、电流的需要;它的SG2004、SG2011以及SG2012系列产品,非常适合于大电流负载应用;而它的SGM2007/2006/2005系列RF LDO更适用于手机电源的应用。尽管是国产芯片,但这些芯片的性能丝毫不逊色于国外同类产品,而价格更适合于当前国内市场。

由此看来,国内与国外IC发展的差距将不会越来越大,每个国人都可以相信,中国不仅可以成为IC产业的新兴地区,更能成为世界IC强国。

参考文献

1.王国华,王鸿麟,羊彦等.便携电子设备电源管理技术.西安电子科技大学出版社.2004,1

2.蔺建文.正在崛起的中国集成电路产业.国家集成电路设计西安产业化基地.2002

作者:曹会宾