一、LDO的几个主要参数
低压差线性稳压器(LDO)它的终极义务便是为后级电路供应稳定的电压电流。在选择LDO时,除了选择得当的事情电压和带载电流,常日还须要结合当前输入真个供电环境,输出真个负载哀求,结合LDO的几个常见参数选择最适宜的LDO。下面是LDO常见的几个主要参数。
LDO的输入电压和输出电压的差值便是LDO的压差。在一定的负载电流下,LDO以最小的输入电压坚持正常的输出电压,此时输入电压与输出电压的差称为最小压差。LDO在不同的负载电流下有着不同的最小压差。为了担保输出电压的稳定,在实际运用中须要根据负载电流的大小来判断担保正常的输出电压所需的最小压差。LDO的压差决定了它的事情电压范围,低压差的LDO则可以接管更低的事情电压,运用在输入电压更低的场合,并且降落了耗散功率,提高了效率。图1是某LDO压差特性曲线,该LDO标称输出电压为2.8V,从图中可以看出,输出电流为500mA时,输入电压至少要为3.2V以上才能坚持正常的2.8V电压输出。

图1 压差特性曲线
地电流地电流是LDO正常事情时地引脚流过的电流,是LDO事情时自身花费的电流,也即是输入电流与负载电流的差,当输出电流为0时,该电流又称静态电流。常日地电流小的LDO的其他参数性能相比拟较差,反之亦然。一样平常在电池供电场合,地电流小的LDO,能够提高设备的续航韶光和供电效率。常日地电流与输入电压、温度和负载电流等有关。图2是某LDO地引脚电流与输入电压的关系曲线,常日来说地电流会随着输入电压的增大而增大。
图2 地电流特性曲线
负载调度率
常日在一定输入电压下,随着负载电流的变革,LDO的输出电压也会有一定的变革。通过负载调度率这个参数我们就能知道LDO在不同的负载电流下,输出电压的变革范围。以是负载调度率表征LDO在负载变革时,输出坚持稳定电压的一种能力。在某一恒定的输入电压下,我们可以通过改变负载电流,测试实际输出电压偏离与标称电压的百分最近得到负载调度率。
负载调度率=(V_MAX-V_MIN)/V_OUT ×100%
这里VMAX为测试过程中LDO的最大输出电压,VMIN为最小输出电压,VOUT为标称输出电压。通过式子,可以知道LDO的负载调度率越小稳压能力越出色。图3为某LDO负载调度曲线,常日来说随着输出电流的增大输出电压会有所低落。
图3 负载调度曲线
线性调度率常日在一定负载电流下,随着输入电压的变革,LDO的输出电压也会有一定的变革。通过线性调度率这个参数我们就能知道LDO在不同的输入电压下,输出电压的变革范围。以是线性调度率表征LDO在输入电压变革时,输出坚持稳定电压的一种能力。在某一恒定的负载电流下,我们可以通过改变输入电压,测试实际输出电压偏离与标称电压的百分最近得到线性调度率。
线性调度率=(V_MAX-V_MIN)/V_OUT ×100%
这里VMAX为测试过程中LDO的最大输出电压,VMIN为最小输出电压,VOUT为标称输出电压。通过式子,可以知道LDO的线性调度率越小稳压能力越出色。图4为某LDO线性调度曲线,该LDO在输入电压为3.5V~5.0V时输出电压相对较高。
图4 线性调度曲线
电源纹波抑制比(PSRR)LDO常日会利用开关电源作为供电设备,开关电源的事情事理就决定了开关电源会产生较大的纹波。LDO常日有着出色的抑制纹波的能力。参数PSRR便是表征LDO抑制输出纹波的能力的,它的单位为dB。通过测试LDO的输入和输出真个纹波幅值,根据以下式子打算就能得到LDO的纹波抑制比(PSRR)。
PSRR=20lg V_(IN-Ripple)/V_(OUT-Ripple)
这里VOUT-Ripple为LDO输出端纹波幅值,VIN-Ripple为输入端纹波幅值。不同的频率的纹波,LDO的PSRR值也会不同,通过式子我们知道,PSRR的值越大,纹波抑制能力越出色。图5为某LDO PSRR曲线,该LDO的PSRR与旁路电容有关,在纹波频率为10Hz时,该LDO的PSRR约为64dB。
图5 PSRR特性曲线
瞬态相应
在LDO运用中,输入电压和输出负载有时候会有剧烈的变革。LDO的输入端可能会由于供电设备的电压颠簸而造成LDO的输入端电压剧烈变革的情形。输出端可能会涌现输出负载的切换,涌现某部分负载启动或停滞等情形。这些情形都会造成LDO输出电压产生颠簸。我们可以通过LDO的瞬态相应曲线来理解LDO在碰着输入电压或负载电流在剧烈变革时LDO输出电压的变革情形。具有良好瞬态相应的LDO,在输入电压或负载电流在剧烈变革时,LDO的输出电压颠簸幅度小,规复韶光快。图6为某LDO线性瞬态相应曲线,当输入电压颠簸1V时,输出电压也随着颠簸约25mV,然后电压逐渐规复。图7为某LDO负载电流溘然从0.1mA切换为500mA时,输出电压瞬间会跌落约40mV然后有所规复。
图6 线性瞬态相应曲线
图7 负载瞬态相应曲线
二、如何设计一个性能良好的稳压电路
在靠近LDO的输入输出端接电容,为了得到更好的瞬态相应可以适当增大输入输出电容容值; 为了降落输出噪声提高PSRR,在LDO的BYP引脚处接入得当的旁路电容; 根据供电电源特点,负载的供电哀求,结合以上参数选择性能精良的LDO,例如ZL6205。ZL6205是广州立功科技株式会社设计的一款500mA低压差线性稳压器(LDO)。 ZL6205具有极低的关断电流和静态功耗,特殊适用于2.3V至5.5V的供电设备。ZL6205的初始输出电压精度为±1%。当输出电流500mA时,ZL6205范例压差为240mV。ZL6205内置快速放电电路,当输入电压掉电到设定值时,内部快速放电电路开启使输出快速放电。ZL6205具有欠压保护、过流保护、短路保护和过温保护等保护功能。ZL6205运用于低噪声运用时可外接旁路电容来降落输出噪声。其良好的PSRR,调度率与瞬态相应等动态相应特性,为用户精良的设计添砖加瓦。ZL6205采取TSOT23-5封装,减少了所需电路板的空间,外围仅须要极少元件,降落了用户利用的本钱。
ZL6205产品特性
500mA最大输出电流;
低压差(范例值为240mV@IO=500mA);
可与陶瓷输出电容合营利用;
必要时外部10 nF旁路电容,用于低噪声;
快速启动;
具有快速放电功能;
静态电流范例值50μA;
初始电压精度±1.0%;
欠压保护;
过流保护;
过温保护;
TSOT23-5封装;
不含铅、卤素和BFR,符合RoHS标准。