LDO（低压差线性稳压器）设计电源注意事项

在一个电子产品的系统中，不同的模块可能用到的不同的供电电压，比如继电器用DC12V，单片机用DC5V或者DC3.3V，其它的芯片或者传感器可能又要用到DC1.8V。但供电电源一般是只有一种电压的。所以我们经常会用到LDO（低压差线性稳压器）设计出不同电压来满足不同器件的电压需要。

一般来说，LDO（低压差线性稳压器）的使用是非常简单的，一进一出，前后各一个滤波电容就完事了。

• LDO基础应用电路

但看似简单的东西，如果不小心就会出大问题了，经验不足的电子工程师设计出来的产品可能可靠性就不高了。生产出货后发现老是有坏的，有返修的。还找不出原因！

下面通过一个经验教训给大家分享一下用LDO（低压差线性稳压器）设计电源的注意事项

最近设计的一个产品，输入电压是12V，用到一个SOT23-5封装的LDO把电压降到5V给MCU供电。样品做好后，功能测试一切正常。做可靠性测试时，因为测试设备的供电电压是DC24V的，测试员问能不能进行测试。因为选用的LDO最高输入电压是30V的，我想都没想就说没问题，然后就进行测试了，结果测试过程中样品全烧坏了。分析样品发现：“LDO烧坏，MCU也烧坏”！

所以我们不要轻视LDO这个简单的东西，用起来还是有大学问的！

注意输出电压的公差（Tolerance）

在设计产品的时候要考虑到电源的精度要求。比如单片机用供电电压做ADC参考电压值，如果电源的精度不够高或者纹波过大就会影响到ADC测量值的准确度了。举一个例子：一个用NTC测温的电子温度计，如果电子工程师用了5%精度的LDO，生产出的产品可能一致性就比较差了，每个温度计显示的温度都可能不一样！

注意输出电流的最大值

这个是非常关键的参数，使用的电流超过了LDO的最大输出电流，那么电压就不稳了，系统就会出现故障。

LDO极限参数

输出电流建议按2/3原则来考虑。整个系统消耗的最大电流不要超过LDO输出电流的2/3。假如整个系统消耗的最大电流为50mA，建议选用的LDO最大电流需要有50*3/2=75mA。

注意封装的散热能力及功耗

在选用电子元器件的时候，尺寸当然是越小越好了，但必须考虑到该封装尺寸的散热能力及功耗是否符合设计要求。

• 散热能力及功耗表

因为输入了高的电压，输出了低的电压，所以LDO本身是要承受了一定的电压差的，电压差越大，它的发热量就会越大。发热过大，温度高了，LDO就会烧坏了！

功耗计算举例：

• 输入电压：30V
• 输出电压：5V
• 工作电流10mA

那么LDO承受的功率=（30-5）*10mA=0.25W。上面散热能力及功耗表显示SOT23-5的功耗为0.2W，如果选用了SOT23-5封装的LDO，那么你设计的产品是不可靠的，LDO很容易会烧坏！上面提到的产品设计的工作电压是12V的，但用24V电压进行测试时把样品烧坏了。就是因为压差增大，功耗超出了SOT23-5封装的承受能力。结果把LDO烧坏了！

功耗建议用1/2原则来选择LDO的封装，假如LDO需承受的功率为0.25W，那系应该选用0.5W功耗能力的封装！实在达不到1/2原则的情况，PCB 应该增加散热面积。功耗比较大的情况还需要给LDO安装散热片。

注意LDO的压降

选用LDO时一定要注意压降参数，如果压降不够的话，输出的电压就不稳了。每款LDO的压降需求可能都是不一样的，需要看清楚规格书。确认是否符合设计要求。

LDO电气特性

上图这款LDO，压降要求为2V。说明输入电压必须比输出电压高2V才可以稳定的工作。假如输出电压要求为5V，但输入的电压只有6V，那么输出的电压就没有5V了。

注意静态电流

静态电流指的是LDO工作本身需要消耗的电流。特别是用电池供电的产品，需要选用较低静态电流的LDO以提升产品的待机时间！

LDO基本特性

注意输入、输出端的滤波电容

每款LDO要求的滤波电容量也会有差异，设计的时候应该参照规格书的要求，选用合适的电容

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LDO应用电路

• 选用容量过小的电容，输出的电压可能会不稳或者纹波比较大。如果输入的电源纹波本身就比较大，输入和输出端建议选用更大容量的电容。
• 电容的耐压值也需要注意，一般使用2倍原则来选用。假如输入端电压为24V，那么最好选择50V耐压的电容，如果耐压值实在达不到2倍也不能少于1.5倍。否则你的产品是不可靠的。