加入星計劃,您可以享受以下權益:

  • 創(chuàng)作內容快速變現(xiàn)
  • 行業(yè)影響力擴散
  • 作品版權保護
  • 300W+ 專業(yè)用戶
  • 1.5W+ 優(yōu)質創(chuàng)作者
  • 5000+ 長期合作伙伴
立即加入
  • 正文
    • 1. Dropout voltage
    • 2. 效率
    • 3. PSRR
    • 4. 輸入電壓瞬態(tài)響應
    • 5. 負載瞬態(tài)響應
  • 推薦器件
  • 相關推薦
  • 電子產業(yè)圖譜
申請入駐 產業(yè)圖譜

LDO重要參數(shù)介紹!你學廢了嗎?

04/18 11:20
2278
閱讀需 6 分鐘
加入交流群
掃碼加入
獲取工程師必備禮包
參與熱點資訊討論

原文來自原創(chuàng)書籍:《硬件設計指南 從器件認知到手機基帶設計

1. Dropout voltage

上文介紹了LDO是工作在恒流區(qū)(飽和區(qū))的,DS之間有一定的壓差,dropout voltage主要指的就是這個壓差,所以LDO若想穩(wěn)定工作在飽和區(qū),輸入輸出之間必須滿足這個壓差,應用中可以考慮把datasheet中的數(shù)據(jù)預留25%的余量。比如圖2-24 某LDO在Iout=150mA時,LDO不同的輸出Vout對應的VDO也不同,Vout越大,需要的VDO就越小,這可以從圖2-16 找到解釋,當輸入電壓Vi(對應MOS的VD)和輸出電流不變時,Vout越大那么也就是MOS的VDS越小(VDS=VDO=Vi-VO),則VDO也就越小。

圖2-24 LDO手冊數(shù)據(jù)截取

圖2-25 是某LDO的dropout voltage與負載電流的關系曲線,可以看到如果負載電流越大,那么LDO的dropout voltage也應該越大,這也可以從圖2-16 找到解釋,如果負載電流越大,那么MOS的工作區(qū)間就越靠近恒流區(qū)的上部分也就越靠近可變電阻區(qū),為了遠離MOS的可變電阻區(qū)使得MOS工作在飽和區(qū),MOS的VDS應該往增加的趨勢轉移。

圖2-25 LDO壓差與輸出電流關系曲線

原文來自原創(chuàng)書籍:《硬件設計指南 從器件認知到手機基帶設計

2. 效率

此處不做過多討論,LDO自身消耗的功率約等于輸入與輸出的電壓差*負載電流(VDO*Io),效率等于輸出功率除以輸入功率。LDO的輸入電流約等于輸出負載電流,因此效率就等于輸出電壓除以輸入電壓,見公式(2-31)。相同負載電流下,壓差VDO越大,LDO功耗越高,發(fā)熱就越大,效率就越低,壓差不要設置的太高,有利于提高效率,在手機或者其他便攜式設備中尤其會關注LDO的效率,市場上的一些學習開發(fā)板只注重基本功能而忽略性能,有的開發(fā)板LDO就會發(fā)熱,甚至是燙手,這就是不合理的電源架構設計。

3. PSRR

PSRR(power supply rejection ratio)電源電壓抑制比是LDO重要參數(shù)之一,是LDO對輸入電源紋波的抑制能力,LDO巨大優(yōu)點之一便是紋波小,即PSRR好。PSRR計算過程見公式(2-32),VINAC是輸入電壓的變化量,VOUTAC是輸出電壓的變化量,電源對噪聲有抑制作用,注意:有的手冊PSRR為負數(shù)而有的手冊是正數(shù),我們關注的是PSRR的絕對值,它的絕對值越大表示對輸入紋波的抑制程度越高。

圖2-26 是Onsemi某LDO PSRR曲線(縱坐標取了絕對值方便閱讀),該曲線有個轉折點,左邊是LDO自身環(huán)路起主導作用,右邊為輸出電容PCB起主導作用,PSRR性能好的LDO左邊的曲線會更高、紋波抑制能力更好,加大輸出電容,右邊的曲線會升高。

圖2-26 LDO PSRR曲線

4. 輸入電壓瞬態(tài)響應

輸入電壓瞬態(tài)響應也叫線網調整率(Line Transient Response),指的是在特定負載電流條件下,當輸入電壓階躍變化時,引起的輸出電壓的變化量。從定義可以看出,輸入電壓瞬態(tài)響應越小越好,因為這樣才能在輸入電壓變化時,對輸出的影響越小,LDO性能越好,圖2-27 左圖是某LDO的輸入電壓瞬態(tài)響應曲線,當?shù)谝恍械妮斎腚妷和蝗辉黾訒r,會引起第二行中輸出電壓微小上沖,反之亦然,由于這個變化很小只有20mV,與LDO輸出的幾伏電壓相比非常小,因此左圖中第二行是交流測量,減掉了LDO輸出的直流量,只看輸出電壓的變化量,因此第二行的電壓是在0V基礎上波動。

圖2-27?輸入電壓瞬態(tài)響應與負載瞬態(tài)響應

5. 負載瞬態(tài)響應

負載瞬態(tài)響應(Load transient response )指的是,在特定的輸入電壓條件下,當負載電流突然變化時,引起的輸出電壓的變化。從定義可以看出,負載瞬態(tài)響應也是越小越好,當負載電流突然變化時,引起的輸出變化越小,LDO性能就越好,從圖2-27 右圖中可以看到,當?shù)诙械妮敵鲭娏魍蝗辉黾訒r(負載電阻突然減?。?,會引起第一行的輸出電壓下沖,反之亦然,輸出電壓波形也是看交流量。

一個設計優(yōu)秀的LDO一定要具有良好的穩(wěn)定性,以前接觸過某LDO設計初期,內部設計不合理導致過LDO負載瞬態(tài)響應異常,有點類似圖2-49 的波形,上面波形是輸出電流,下面曲線是輸出電壓,當負載電流短時間內拉高時,輸出劇烈抖動,并沒有穩(wěn)定在最開始的輸出。

推薦器件

更多器件
器件型號 數(shù)量 器件廠商 器件描述 數(shù)據(jù)手冊 ECAD模型 風險等級 參考價格 更多信息
LT1129IST-5#PBF 1 Analog Devices Inc Micropower Low Dropout Regulators with Shutdown

ECAD模型

下載ECAD模型
$6.65 查看
VNH7070ASTR 1 STMicroelectronics Automotive fully integrated H-bridge motor driver

ECAD模型

下載ECAD模型
$3.59 查看
1000B-5003FXNL 1 PulseR Ruggedized Solutions Datacom Transformer, 10/100/1000 BASE-T Application(s), 1:1, ROHS COMPLIANT
$25.64 查看

相關推薦

電子產業(yè)圖譜