电源之LDO——1.LDO基础知识

-----本文简介-----

主要内容包括：

        LDO基础知识框架介绍。

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电源之LDO-1.LDO基础知识

电源之LDO-2. LDO的压降

电源之LDO-3. LDO的热性能

电源之LDO-4. LDO的电源抑制比

电源之LDO-5. LDO的噪声

电源之LDO-6. LDO的输出电容

电源之LDO-7. LDO的电流相关概念

电源之LDO-8.LDO选型与计算

电源之LDO-9.LDO的PCB布板
 

-----正文-----

 1. 何为LDO？

    LDO是低压差线性稳压器的英文简称，是新一代的集成电路稳压器，它与三端稳压器最大的不同点在于，低压差线性稳压器（LDO）是一个自耗很低的微型片上系统。LDO是一种串联稳压器，他的负载和内部晶体管是串联形式，区别于并联稳压器，（点击阅读并联稳压器文章，其他平台请移步公众号阅读），它可用于电流主通道控制，芯片上集成了具有极低导通电阻的MOSFET、肖特基二极管、取样电阻和分压电阻等硬件电路，并具有过流保护、过温保护、精密基准源、差分放大器、延迟器等功能。

    低压差线性稳压器原理上与一般的线性直流稳压器基本相同，区别在于低压差稳压器输出端的功率由NPN晶体管共集架构改为PNP集电极开路架构。这种架构下，功率晶体管的控制极只要利用对地的电压差就能让晶体管处于饱和导通状态，因此输入端只需高出输出端多于功率晶体管的饱和电压，稳压器就能运作，稳定输出电压。

2. LDO种类与内部结构

        LDO根据内部晶体管不同分别有NPN、PNP、NMOS、PMOS型四种结构，每种结构都有优缺点。

图1. PMOS型LDO

图2.NMOS型LDO

 3.  LDO关键参数

    在选型设计的时候，LDO有如下关键参数：

    ① 压降Vdrop-压降电压 Vdrop是指为实现正常稳压，输入电压 VIN必须高出所需输出电压 VOUT 的最小压差。

    ② 匹配电容-LDO使用时，输入端与输出端一般会匹配相应的电容，此电容的材质、耐压等都需要匹配所使用的LDO。(点击阅读电容温度特性、电容直流偏压特性，其他平台请移步公众号阅读)

    ③ 热性能-选择 LDO 时要考虑的最重要特性之一是其热阻 ，热阻与封装大小有关，所以需根据负载情况选择相应的封装。(点击阅读文章：IC与器件的热设计其他平台请移步公众号阅读)

    ④ 静态电流-静态电流 IQ是指当外部负载电流为零时为LDO 的内部电路供电所需的电流。

    ⑤ 电流限制-部分应用中需要进行限流保护，因此部分LDO有限流保护功能，一旦超过电流限制，输出电压不再进行调节。

    ⑥ 电源抑制比PSRR-PSRR 是一个常见技术参数，在许多 LDO 数据表中都会列出。它规定了特定频率的交流元件从 LDO 输入衰减到输出的程度。

    ⑦ 噪声-理想的 LDO 将生成没有交流元件的电压轨。可惜的是，LDO 本身也会向其他电子器件一样产生噪声。

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