《LDO原理结构及应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《LDO原理结构及应用.docx（4页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、LDO原理结构及应用时间：2010-09-03 14：53：37 来源：作者：LDO的种类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在于，LDO是一个自耗很低的微型片上系统(SoC)。LDO按其静态耗流来分，分为OmniPoweiTM / MicroPowerTM / NanoPoweiTM 三种产品。OmniPoweiTM LDO的静态电流在100mA-1mA，是一种静态电流稍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、电器产品。因其需求量大，生产量大，而生产成本极低，价格十分便宜。MicroPowerTM LDO的静态电流在10mA-1
2、00mA，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，适用 于在需要低噪音的手机电源中使用。NanoPowerTM LDO的静态电流小于10mA，通常只有1mA。是一种毫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。战定电源应用DC Be 伽见图1。Omii i Poweru通 flllJJOs星X而成本他 手捷产品不会苜造MicroPowerNil noPower瓯5手-摄产品快捷博俄且能 晟付程能
3、,中津比囹1 LDO的分类与应用LDO的结构LDO的结构是一个微型的片上系统，它由作电流主通道的、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、过温保护、精密基准源、差分放大器、延迟器、POK MOSFET等专用晶体管电路在一个芯片上集成 而成。如图2。.j OUTI rOw TaifiI Rroiccficifi:GNb图N具有限流、便能彳电源好的幕型F沟道LDDPOK（Power OK）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”。工作原理及效率LDO的工作原理是通过负反馈调整输出电流使输出
4、电压保持不变。LDO是一个步降型的DC/DC转换器，因此Vin Vout，它的工作效率一般为60-75%，静态电流小的效率会好一些。LDO选择原则当所设计的电路要求分路电源具有下列特点时：1）低噪音、高纹波抑制；2）占用PCB板面积小（如手机、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、自身低功耗；6）线路要求低成本和简单方案；此时，选用LDO是最确当、最实用、最方便、最经济的。应用简介LDO的应用电路十分方便简单，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，见图3。【INLinearRegu la tor
5、GNDourOUT图3 LDD典型应用Vin和Vout的输入和输出滤波电容器，应当选用宽范围的、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稳压效果稳定。一些LDO有一个Bypass附加脚，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、等效串联电阻(ESR)等这些重 要参数都是设计工程师所要考虑的。在LDO使用电路的设计中，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100mQ，电容器 的ESR对输出纹波有重大影响。ESR受电容器的类型、容量、电介质材料和
6、外壳尺寸影响，如常用的贴片电容器X7R电介质是最好的，但使用成本略高， X5R电介质较好，性能/价格比适宜，而Y5V电介质较差，但成本较低。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。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(图4)。图4通常的布统设计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(图5)。Imo图5忧化的布线设计交流嗜ift供电应用电池谛供虺虐用SwitchingRagularttrLDO的应用电路如图7所示，可供参考。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，器件的合理排列可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，可是静态电流、压降、噪音和成本等的内在性能有很大的提高（表1）。图6理想的LDD FCE根设计实例冬站苦出停川示芸四-I寸LDO. r开关电禅供电祚M图7页口的应用电路 cowiSNt) (return) YLa MT.皿0ParameterBipolarCMOSIgndHighLowVdoHighLowNoiseLowLowCostLowHigher
