LDO的選用原則及技術參數
1. 輸入輸出電壓差
輸入輸出電壓差是低壓差線性穩壓器最重要的參數。在保證輸出電壓穩定的前提下,該電壓差越低,線性穩壓器的性能越好。比如,5.0V的低壓差線性穩壓器,只要輸入5.5V,就能使輸出電壓穩定在5.0V。
2. 最大輸出電流
用電設備的功率不同,要求穩壓器輸出的最大電流也不相同。通常,輸出電流越大的穩壓器成本越高。為了降低成本,在多只穩壓器組成的供電系統中,應根據各部分所需要的電流值選擇適當的穩壓器。
3. 負載調整率
負載調整率是眾多電源設備一個非常重要的參數,它反映了電源抑制負載干擾的能力,負載調整率越低,輸出負載對輸出電壓的影響越小,LDO的品質就越好。
4. 接地電流
接地電流IGND是指串聯調整管輸出電流為零時,輸入電源提供的穩壓器工作電流。該電流有時也稱為靜態電流,但是采用PNP晶體管作串聯調整元件時,這種習慣叫法是不正確的。通常較理想的低壓差線性穩壓器的接地電流很小。
圖2:LDO應用于開關電源原理。 |
5. 輸出電容器
典型LDO需要增加外部輸入和輸出電容器。利用較低ESR的大電容器一般可以全面提高電源抑制比(PSRR)、噪聲以及瞬態性能。
陶瓷電容器通常是首選,因為它們價格低而且故障模式是斷路,相比之下鉭電容器比較昂貴且其故障模式是短路。輸出電容器的等效串聯電阻(ESR)會影響其穩定性,陶瓷電容器具有較低的ESR,大概為10 mΩ量級,而鉭電容器ESR在100 mΩ量級。另外,許多鉭電容器的ESR隨溫度變化很大,會對LDO性能產生不利影響。電容的具體應用需要咨詢LDO廠商以確保正確實施。
6. 封裝
選擇LDO產品時應考慮LDO的散熱,負載大的LDO應盡可能選擇大封裝,這樣有利于LDO性能穩定。
LDO應用于開關電源設計
遵循以上原則,本文選擇哈爾濱圣邦微電子有限公司生產的SG2002和SG2012系列LDO。
應用LDO于開關電源的電路如圖2所示,圖中虛線部分是開關電源通常采用的電
路,它可以給LDO提供+6V/1.5A的輸出電壓/電流。該電源應用SG2002-5.0XN5/TR、SG2012-3.3XKC3/TR、SG2012-2.5XKC3/TR以及SG2012-1.8XKC3/TR分別生成+5.0V/0.3A、3.3/0.4A、2.5V/0.4A以及1.8V/0.4A電壓/電流。圖中LDO芯片的輸入端和輸出端接有1uF的瓷片電容,以此提高LDO的穩定性。在每個LDO的BP端接上一個0.01uF的瓷片電容,可以有效地降低LDO的輸出噪聲。