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LDO稳压器原理及LDO典型应用解析

作者:立深鑫电子        发布时间:08-04        点击:
摘要 : LDO稳压器的典型应用下所示。下图所示电路是一种最常见的AC/DC电源,交流电源电压经变压器后,变换成所需要的电压,该电压经整流后变为直流电压。在该电路中,低压差线性稳压器的作用是:在交流电源电压或负载变化时稳定输出电压,抑制纹波电压,消除电源产生的交流噪声。
LDO稳压器全称“low dropout regulator”,是一种低压差线性稳压器。核心是一个工作在线性区的晶体管或MOSFET。

如图,由两个电阻构成的分压,经过放大器放大后,与VREF进行对比,实现对VOUT的调整,利用一个反馈的方法,当输出变小,则VT串联调整管压降减小,从而使输出电压升高。所以LDO的参数需要注意的是:输入电压,输出电压,最大输出电流,输入/输出电压差、功率、线性调整率、负载调整率、接地电流、温度。


LDO稳压器电路图

电压差Dropout是LDO选型的非常重要的参数,和功率相关,由于功率的计算为 :P=(VIN-VOUT)*I。

因此,对于压差较大的时候,不适合用LDO,因为压降都耗费在了VT管的压降下,尤其在PCB设计的时候,一些LDO芯片背面有较大的接地焊盘,设计的时候手册会给出需要接地焊盘,增加散热(虽然有些LDO的电流很小,但是还是需要考虑散热)。线性调整率和负载调整率主要针对输入变化和输出变化对LDO的影响,线性调整率决定输入电压变化,输出电压的影响,负载调整率决定了负载变化时,LDO的抗干扰性。

LDO稳压器的典型应用解析

低压差线性稳压器的典型应用下所示。下图所示电路是一种最常见的AC/DC电源,交流电源电压经变压器后,变换成所需要的电压,该电压经整流后变为直流电压。在该电路中,低压差线性稳压器的作用是:在交流电源电压或负载变化时稳定输出电压,抑制纹波电压,消除电源产生的交流噪声。

各种蓄电池的工作电压都在一定范围内变化。为了保证蓄电池组输出恒定电压,通常都应当在电池组输出端接入低压差线性稳压器,如下图所示。低压差线性稳压器的功率较低,因此可以延长蓄电池的使用寿命。同时,由于低压差线性稳压器的输出电压与输入电压接近,因此在蓄电池接近放电完毕时,仍可保证输出电压稳定。


LDO稳压器电路图

众所周知,开关性稳压电源的效率很高,但输出纹波电压较高,噪声较大,电压调整率等性能也较差,特别是对模拟电路供电时,将产生较大的影响。在开关性稳压器输出端接入低压差线性稳压器,如上图所示,就可以实现有源滤波,而且也可大大提高输出电压的稳压精度,同时电源系统的效率也不会明显降低。

在某些应用中,比如无线电通信设备通常只有一足电池供电,但各部分电路常常采用互相隔离的不同电压,因此必须由多只稳压器供电。为了节省共电池的电量,通常设备不工作时,都希望低压差线性稳压器工作于睡眠状态。为此,要求线性稳压器具有使能控制端。有单组蓄电池供电的多路输出且具有通断控制功能的供电系统如上图所示。