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【转】LDO稳压器学习心得(1)

工程师
2013-08-08 16:02:24    评分

随着便携式设备(电池供电)在过去十年间的快速增长,像原来的业界标准LM340LM317这样的稳压器件已经无法满足新的需要。这些稳压器使用NPN达林顿管,NPN稳压器(NPN regulators)。预期更高性能的稳压器件已经由新型的低压差(Low-dropout)稳压器(LDO)和准LDO稳压器(quasi-LDO)实现了。

1  NPN稳压器(NPN regulators

NPN稳压器的内部使用一个PNP管来驱动NPN达林顿管(NPN Darlington pass transistor),输入输出之间存在至少1.5V2.5V的压差(dropout voltage)。这个压差为:Vdrop2VbeVsatNPN稳压器)

2  LDO稳压器(LDO regulators

LDOLow Dropout)稳压器中,导通管是一个PNP管。LDO的最大优势就是PNP管只会带来很小的导通压降,满载(Full-load)的跌落电压的典型值小于500mV,轻载(Light loads)时的压降仅有1020mVLDO的压差为:VdropVsatLDO稳压器)

LDO稳压器(Quasi-LDO regulators

LDOQuasi-LDO)稳压器已经广泛应用于某些场合,例如:5V3.3V转换器。准LDO介于NPN稳压器和LDO稳压器之间而得名,导通管是由单个PNP管来驱动单个NPN管。因此,它的跌落压降介于NPN稳压器和LDO之间:VdropVbeVsat

稳压器的工作原理(Regulator Operation

所有的稳压器,都利用了相同的技术实现输出电压的稳定。输出电压通过连接到误差放大器(Error Amplifier)反相输入端(Inverting Input)的分压电阻(Resistive Divider)采样(Sampled),误差放大器的同相输入端(Non-inverting Input)连接到一个参考电压Vref。参考电压由IC内部的带隙参考源(Bandgap Reference)产生。误差放大器总是试图迫使其两端输入相等。为此,它提供负载电流以保证输出电压稳定:Vout=Vref1+R1/R2

5  性能比较(Performance Comparison

NPNLDO和准LDO在电性能参数上的最大区别是:跌落电压(Dropout Voltage)和地脚电流(Ground Pin Current)。为了便于分析,定义地脚电流为Ignd,并忽略了IC到地的小偏置电流。那么,Ignd等于负载电流IL除以导通管的增益。

NPN稳压器中,达林顿管的增益很高(High Gain),所以它只需很小的电流来驱动负载电流IL。这样它的地脚电流Ignd也会很低,一般只有几个mA。准LDO也有较好的性能,如TILM1085能够输出3A的电流却只有10mA的地脚电流。

然而,LDO的地脚电流会比较高。在满载时,PNP管的β值一般是1520。也就是说LDO的地脚电流一般达到负载电流的7%

NPN稳压器的最大好处就是无条件的稳定,大多数器件不需额外的外部电容。LDO在输出端最少需要一个外部电容以减少回路带宽(Loop Bandwidth)及提供一些正相位转移(Positive Phase Shift)补偿。准LDO一般也需要有输出电容,但容值要小于LDO的并且电容的ESR局限也要少些。




关键词: LDO     稳压器     学习     心得    

高工
2013-08-08 17:37:35    评分
2楼

顶起来。


高工
2013-08-08 17:41:14    评分
3楼
关于其布线有什么要求没,是不是片子下边尽量不要走线呢

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