LDO穩壓器原理及LDO典型應用解析
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摘要 : LDO穩壓器的典型應用下所示。下圖所示電路是一種最常見的AC/DC電源,交流電源電壓經變壓器后,變換成所需要的電壓,該電壓經整流后變為直流電壓。在該電路中,低壓差線性穩壓器的作用是:在交流電源電壓或負載變化時穩定輸出電壓,抑制紋波電壓,消除電源產生的交流噪聲。
LDO穩壓器全稱“low dropout regulator”,是一種低壓差線性穩壓器。核心是一個工作在線性區的晶體管或MOSFET。
如圖,由兩個電阻構成的分壓,經過放大器放大后,與VREF進行對比,實現對VOUT的調整,利用一個反饋的方法,當輸出變小,則VT串聯調整管壓降減小,從而使輸出電壓升高。所以LDO的參數需要注意的是:輸入電壓,輸出電壓,最大輸出電流,輸入/輸出電壓差、功率、線性調整率、負載調整率、接地電流、溫度。
電壓差Dropout是LDO選型的非常重要的參數,和功率相關,由于功率的計算為 :P=(VIN-VOUT)*I。
因此,對于壓差較大的時候,不適合用LDO,因為壓降都耗費在了VT管的壓降下,尤其在PCB設計的時候,一些LDO芯片背面有較大的接地焊盤,設計的時候手冊會給出需要接地焊盤,增加散熱(雖然有些LDO的電流很小,但是還是需要考慮散熱)。線性調整率和負載調整率主要針對輸入變化和輸出變化對LDO的影響,線性調整率決定輸入電壓變化,輸出電壓的影響,負載調整率決定了負載變化時,LDO的抗干擾性。
LDO穩壓器的典型應用解析
低壓差線性穩壓器的典型應用下所示。下圖所示電路是一種最常見的AC/DC電源,交流電源電壓經變壓器后,變換成所需要的電壓,該電壓經整流后變為直流電壓。在該電路中,低壓差線性穩壓器的作用是:在交流電源電壓或負載變化時穩定輸出電壓,抑制紋波電壓,消除電源產生的交流噪聲。
各種蓄電池的工作電壓都在一定范圍內變化。為了保證蓄電池組輸出恒定電壓,通常都應當在電池組輸出端接入低壓差線性穩壓器,如下圖所示。低壓差線性穩壓器的功率較低,因此可以延長蓄電池的使用壽命。同時,由于低壓差線性穩壓器的輸出電壓與輸入電壓接近,因此在蓄電池接近放電完畢時,仍可保證輸出電壓穩定。
眾所周知,開關性穩壓電源的效率很高,但輸出紋波電壓較高,噪聲較大,電壓調整率等性能也較差,特別是對模擬電路供電時,將產生較大的影響。在開關性穩壓器輸出端接入低壓差線性穩壓器,如上圖所示,就可以實現有源濾波,而且也可大大提高輸出電壓的穩壓精度,同時電源系統的效率也不會明顯降低。
在某些應用中,比如無線電通信設備通常只有一足電池供電,但各部分電路常常采用互相隔離的不同電壓,因此必須由多只穩壓器供電。為了節省共電池的電量,通常設備不工作時,都希望低壓差線性穩壓器工作于睡眠狀態。為此,要求線性穩壓器具有使能控制端。有單組蓄電池供電的多路輸出且具有通斷控制功能的供電系統如上圖所示。