以前經(jīng)??匆姡f什么芯片是LDO的,,以為是某一公司的名號?,F(xiàn)在才知道,LDO是low dropout regulator,,意為低壓差線性穩(wěn)壓器,,是相對于傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓器來說的。傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓器,,如78xx系列的芯片都要求輸入電壓要比輸出電壓高出2v~3V以上,否則就不能正常工作,。但是在一些情況下,,這樣的條件顯然是太苛刻了,如5v轉(zhuǎn)3.3v,輸入與輸出的壓差只有1.7v,,顯然是不滿足條件的,。針對這種情況,才有了LDO類的電源轉(zhuǎn)換芯片,。生產(chǎn)LDO芯片的公司很多,,常見的有ALPHA, Linear(LT), Micrel, National semiconductor,TI等。 什么是 LDO(低壓降)穩(wěn)壓器? LDO 是一種線性穩(wěn)壓器,。線性穩(wěn)壓器使用在其線性區(qū)域內(nèi)運(yùn)行的晶體管或 FET,,從應(yīng)用的輸入電壓中減去超額的電壓,產(chǎn)生經(jīng)過調(diào)節(jié)的輸出電壓,。所謂壓降電壓,,是指穩(wěn)壓器將輸出電壓維持在其額定值上下 100mV 之內(nèi)所需的輸入電壓與輸出電壓差額的最小值,。正輸出電壓的 LDO(低壓降)穩(wěn)壓器通常使用功率晶體管(也稱為傳遞設(shè)備)作為 PNP。這種晶體管允許飽和,,所以穩(wěn)壓器可以有一個非常低的壓降電壓,,通常為 200mV 左右;與之相比,,使用 NPN 復(fù)合電源晶體管的傳統(tǒng)線性穩(wěn)壓器的壓降為 2V 左右,。負(fù)輸出 LDO 使用 NPN 作為它的傳遞設(shè)備,其運(yùn)行模式與正輸出 LDO 的 PNP設(shè)備類似,。 更新的發(fā)展使用 CMOS 功率晶體管,,它能夠提供最低的壓降電壓。使用 CMOS,,通過穩(wěn)壓器的唯一電壓壓降是電源設(shè)備負(fù)載電流的 ON 電阻造成的,。如果負(fù)載較小,這種方式產(chǎn)生的壓降只有幾十毫伏,。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ LDO VS DCDC DCDC的意思是直流變(到)直流(不同直流電源值的轉(zhuǎn)換),,只要符合這個定義都可以叫DCDC轉(zhuǎn)換器, 包括LDO,。但是一般的說法是把直流變(到)直流由開關(guān)方式實(shí)現(xiàn)的器件叫DCDC,。 LDO是低壓降的意思,這有一段說明:低壓降(LDO)線性穩(wěn)壓器的成本低,,噪音低,,靜態(tài)電流小, 這些是它的突出優(yōu)點(diǎn),。它需要的外接元件也很少,,通常只需要一兩個旁路電容。新的LDO線性穩(wěn)壓 器可達(dá)到以下指標(biāo):輸出噪聲30μV,,PSRR為60dB,,靜態(tài)電流6μA,電壓降只有100mV,。LDO線性穩(wěn) 壓器的性能之所以能夠達(dá)到這個水平,,主要原因在于其中的調(diào)整管是用P溝道MOSFET,而普通的線 性穩(wěn)壓器是使用PNP晶體管,。P溝道MOSFET是電壓驅(qū)動的,,不需要電流,所以大大降低了器件本身消 耗的電流,;另一方面,,采用PNP晶體管的電路中,為了防止PNP晶體管進(jìn)入飽和狀態(tài)而降低輸出能力 ,, 輸入和輸出之間的電壓降不可以太低,;而P溝道MOSFET上的電壓降大致等于輸出電流與導(dǎo)通電阻 的乘積,。由於MOSFET的導(dǎo)通電阻很小,因而它上面的電壓降非常低,。 如果輸入電壓和輸出電壓很接近,,最好是選用LDO穩(wěn)壓器,可達(dá)到很高的效率,。所以,,在把鋰離子電 池電壓轉(zhuǎn)換為3V輸出電壓的應(yīng)用中大多選用LDO穩(wěn)壓器。雖說電池的能量最後有百分之十是沒有使用 ,,LDO穩(wěn)壓器仍然能夠保證電池的工作時間較長,,同時噪音較低。 如果輸入電壓和輸出電壓不是很接近,,就要考慮用開關(guān)型的DCDC了,,應(yīng)為從上面的原理可以知道, LDO的輸入電流基本上是等于輸出電流的,,如果壓降太大,,耗在LDO上能量太大,效率不高,。 DC-DC轉(zhuǎn)換器包括升壓,、降壓、升/降壓和反相等電路,。DC-DC轉(zhuǎn)換器的優(yōu)點(diǎn)是效率高,、可以輸出大 電流、靜態(tài)電流小,。隨著集成度的提高,,許多新型DC-DC轉(zhuǎn)換器僅需要幾只外接電感器和濾波電容 器。但是,,這類電源控制器的輸出脈動和開關(guān)噪音較大,、成本相對較高。 近幾年來,,隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,表面貼裝的電感器,、電容器,、以及高集成度的電源控制芯片的 成本不斷降低,體積越來越小,。由於出現(xiàn)了導(dǎo)通電阻很小的MOSFET可以輸出很大功率,,因而不需要 外部的大功率FET。例如對于3V的輸入電壓,,利用芯片上的NFET可以得到5V/2A的輸出,。其次,,對于 中小功率的應(yīng)用,可以使用成本低小型封裝,。另外,,如果開關(guān)頻率提高到1MHz,還能夠降低成本,、 可以使用尺寸較小的電感器和電容器,。有些新器件還增加許多新功能,如軟啟動,、限流,、PFM或者 PWM方式選擇等。 總的來說,,升壓是一定要選DCDC的,,降壓,是選擇DCDC還是LDO,,要在成本,,效率,噪聲和性能上 比較,。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~` LDO體積小,,干擾較小,當(dāng)輸入與輸出電壓差較大的化,,轉(zhuǎn)換效率低,。 DC-DC好處就是轉(zhuǎn)換效率高,可以大電流,,但輸出干擾較大,,體積也相對較大。 LDO一般是指線性的穩(wěn)壓器--Low Drop Out, 而DC/DC則是線性式和開關(guān)式穩(wěn)壓器的總稱. 如果你的輸出電流不是很大(如3A以內(nèi)), 而且輸入輸出壓差也不大(如3.3V轉(zhuǎn)2.5V等)就可以使用LDO的穩(wěn)壓器(優(yōu)點(diǎn)是輸出電壓的ripple很小). 否則最好用開關(guān)式的穩(wěn)壓器, 如果是升壓, 也只能用開關(guān)式穩(wěn)壓器(如果ripple控制不好,容易影響系統(tǒng)工作). LDO的選擇 當(dāng)所設(shè)計(jì)的電路對分路電源有以下要求: 1. 高的噪音和紋波抑制,; 2. 占用PCB板面積小,,如手機(jī)等手持電子產(chǎn)品; 3. 電路電源不允許使用電感器,,如手機(jī),; 4. 電源需要具有瞬時校準(zhǔn)和輸出狀態(tài)自檢功能; |
|