分析新一代线性稳压器的崭新应用
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负电压线性稳压器工作原理及应用
负电压线性稳压器工作原理及应用
什幺是负电压？说到电压，一切都是相对的。
不同的电导体之间有不同的电位。
这意味着一个电压可以高于另一个电压。
这种情况下一般不会使用“负电压”的描述。
我们所说的负电压是指一个电压低于系统的地电位。
图1是一个3.3V电源电压和0V系统地电位的示例。
在这个系统中，需要测量和记录
传感器的信号。
这些信号可能在+2.5V和–2.5V之间。
为了检测这些信号，我们采用+3.3V的正电源电压和–3.3V的负电源电压
的运算放大器。
且系统中已经提供+3.3V正电压。
对于所需的–3.3V负电压，可以利用系统的–5V来产生。
该电压轨可能来自基于变压器的电源，通常该
电压是没有经过精确调节的。
为了精准生成–3.3V，我们需要使用线性稳压器。
市场上有众多适用于正电压的线性稳压器可供选择。
在需要转换负电压的应用中，是否可以使用这种正线性稳压器？
图1显示了用于这种应用中的正线性稳压器。
图中的可调电阻代表线性稳压器的调整元件。
对于这种线性稳压器IC来说，VIN、VOUT和GND连接
器之间的电压关系是完全相同的，就像在正电压应用中一样。
然而，在这种。
LDO
要：本文论述了低压差线性稳压器(LDO)的基本原理和主要参数，并介绍LDO的典型应用和国内发展概况。
引言便携电子设备不管是由交流市电经过整流(或交流适配器)后供电，还是由蓄电池组供电，工作过程中，电源电压都将在很大范围内变化。
比如单体锂离子电池充足电时的电压为4.2V，放完电后的电压为2.3V，变化范围很大。
各种整流器的输出电压不仅受市电电压变化的影响，还受负载变化的影响。
为了保证供电电压稳定不变，几乎所有的电子设备都采用稳压器供电。
小型精密电子设备还要求电源非常干净（无纹波、无噪声），以免影响电子设备正常工作。
为了满足精密电子设备的要求，应在电源的输入端加入线性稳压器，以保证电源电压恒定和实现有源噪声滤波[1]。
一．LDO的基本原理低压差线性稳压器(LDO)的基本电路如图1-1所示，该电路由串联调整管VT、取样电阻R1和R2、比较放大器A组成。
取样电压加在比较器A的同相输入端，与加在反相输入端的基准电压Uref相比较，两者的差值经放大器A放大后，控制串联调整管的压降，从而稳定输出电压。
当输出电压Uout降低时，基准电压与取样电压的差值增加，比较放大器输出的驱动电流增加，串联调整管压降减小，从而使输出电压升高。
相反，若输出电压Uout超过所需要的设定值，比较放大器输出的前图1-1 低压差线性稳压器基本电路驱动电流减小，从而使输出电压降低。
供电过程中，输出电压校正连续进行，调整时间只受比较放大器和输出晶体管回路反应速度的限制。
应当说明，实际的线性稳压器还应当具有许多其它的功能，比如负载短路保护、过压关断、过热关断、反接保护等，而且串联调整管也可以采用MOSFET。
二．低压差线性稳压器的主要参数1．输出电压(Output Voltage)输出电压是低压差线性稳压器最重要的参数，也是电子设备设计者选用稳压器时首先应考虑的参数。
低压差线性稳压器有固定输出电压和可调输出电压两种类型。
固定输出电压稳压器使用比较方便，而且由于输出电压是经过厂家精密调整的，所以稳压器精度很高。
LDO线性稳压器决定实际输出电流的要素分析
LDO线性稳压器决定实际输出电流的要素分析新LDO线性稳压器的G系列、H系列、I系列，产品阵容共拥有91种机型。
输出电压有可变型0.8V～13V，及固定型从1V到12V的共14种电压，输出 高达1%。
输出电流有0.3A～1.5A共4种电流，这些组成强大矩阵。
这些系列的产品阵容与规格如下。
该表中可获得 输出电流的是H系列的1.5A产品，例如，7V输出的产品可获得10.5W的输出功率。
然而，实际上受诸多条件的影响有时无法达到目标值，这点大家应该都有认知。
基本上电源IC代表性的处理较大功率的IC，依赖于热所能获得的功率有限。
准确的说，芯片的温度Tj不可超过 额定Tj max，因此需要在Tj max 以内使用。
线性稳压器的Tj计算公式如下。
Tj ＝ 自身发热＋Ta＝（热阻θja×功耗W）＋Ta＝｛θja×（输入输出电压差×输出电流）W｝＋ Ta该公式中，为方便阐述，在功耗中未包括自身功耗。
严格地讲，必须追加（输入电压×自身消耗电流）量的功率，但因自身消耗电流较小，输出电流较大时输出功率占主要地位。
实际使用时，输出电压必须达到指定的电压，因此需要考虑的问题是是否可获得输出电流即所需的负载电流。
在进行其计算之前，必须提前考虑存在其他可调整的项目与无法/较难调整的项目。
当然，Tj max无法变更。
输入输出电压差是影响较大的要素。
然而，可获得的电压（输入电压）大致已经确定。
要想使用1个线性稳压器，准备使条件变好的输入电压源并非普通。
换句话说，输入输出电压差正常情况下也是无法变更的项目。
Ta由于有所设计设备的温度规格，因此，设备的温度规格如果确定为0℃～50℃，则Ta的 值为50℃，或考虑到是壳体内，因发热导致壳体内的温度上升，因此以加上这部分的Ta进行计算。
允许通过风扇等进行冷却时，使用该条件下的Ta，但基本上可以认为Ta是无法进行太多调整的项目。
其结果是，通常受发热限制无法获得所期望的输出电流时，降低热阻是 的对策。
DCDC变换器的发展及应用
DCDC变换器的发展及应用DC-DC变换器是一种能够将直流电压转换为不同电压等级的电器的装置。
它被广泛应用于电源系统中，如通信设备、计算机、工业设备等领域。
DC-DC变换器的发展经历了多个阶段，如线性稳压器、开关稳压器和多级变换器等。
在早期，线性稳压器被广泛使用。
然而，线性稳压器的效率较低，因为它将输入电压降低到所需电压时，会将多余的能量以热量的形式消耗掉。
为了提高效率，开关稳压器开始被引入。
开关稳压器通过控制功率开关器件的开关，将输入电压转换为高频脉冲信号，然后通过滤波器进行平滑，输出所需电压。
开关稳压器的效率可以达到90%以上，提高了能量利用率。
为了满足不同的电压要求，多级变换器逐渐兴起。
多级变换器包括升压变换器、降压变换器和升降压变换器。
升压变换器可以将低电压提升到高电压，适用于一些特定的应用，如太阳能系统、电动车等。
降压变换器可以将高电压降低到低电压，适用于大多数电子设备。
而升降压变换器则可以实现电压的双向转换，适用于需要电源切换的场景。
DC-DC变换器的应用非常广泛。
在通信设备领域，DC-DC变换器用于供应各种电子设备的电源，如手机、路由器、交换机等。
在计算机领域，DC-DC变换器用于提供CPU、显卡和主板等电子设备的电源。
在工业设备领域，DC-DC变换器用于供应各种机械设备的电源，如电机、传感器等。
此外，DC-DC变换器还广泛应用于汽车电子、医疗器械、航空航天等领域。
随着科技的不断发展，DC-DC变换器也在不断创新。
新型的DC-DC变换器采用了一些新的技术，如芯片级封装、高频分析算法、数字控制等。
这些创新可以提高DC-DC变换器的效率、可靠性和稳定性，满足新一代电子设备对电源的要求。
总的来说，DC-DC变换器在电源系统中发挥着重要作用。
随着技术的不断进步，DC-DC变换器不断创新，以满足不同领域的需求。
在未来，DC-DC变换器将继续发展，为电子设备的发展提供更加高效、稳定的电源。
稳压器工作原理
稳压器工作原理稳压器是一种电子元件，用于稳定电压输出，确保电路中的设备能够在稳定的电压下工作。
稳压器通常被用于各种电子设备和电路中，以保护设备免受电压波动的影响。
在本文中，我们将讨论稳压器的工作原理，以及不同类型的稳压器及其应用。
稳压器的工作原理基于负反馈控制系统。
当输入电压发生变化时，稳压器会通过负反馈回路来调整输出电压，使其保持在一个稳定的水平。
这种负反馈控制系统可以通过不同的方式来实现，例如使用晶体管、集成电路或其他电子元件。
最常见的稳压器类型是线性稳压器和开关稳压器。
线性稳压器通过调节电路中的电阻来实现稳压，而开关稳压器则通过开关电路来实现稳压。
下面我们将分别介绍这两种稳压器的工作原理。
线性稳压器的工作原理是基于调节器的电阻来实现稳压。
当输入电压发生变化时，调节器会调整电路中的电阻，以确保输出电压保持在一个稳定的水平。
线性稳压器的优点是简单可靠，成本较低，但效率较低，适用于小功率应用。
开关稳压器则通过开关电路来实现稳压。
当输入电压发生变化时，开关稳压器会通过开关电路的控制来调整输出电压，以确保其保持在一个稳定的水平。
开关稳压器的优点是效率较高，但成本较高，适用于大功率应用。
除了线性稳压器和开关稳压器，还有其他类型的稳压器，如Zener稳压器、电容式稳压器等。
这些稳压器都有各自的工作原理和应用领域。
总的来说，稳压器的工作原理是基于负反馈控制系统，通过调节电路中的元件来实现稳定的输出电压。
不同类型的稳压器有不同的工作原理和应用，选择合适的稳压器取决于具体的应用需求。
稳压器在电子设备和电路中起着至关重要的作用，可以保护设备免受电压波动的影响，确保设备能够稳定可靠地工作。
线性稳压器的工作原理及比较
线性稳压器的工作原理及比较一、线性稳压器的工作原理线性稳压器是一种电子元件，用于将输入电压稳定在一个固定的输出电压上。
它通过调整电路中的阻抗来实现电压的稳定。
线性稳压器的工作原理可以分为三个主要步骤：输入电压的采样、误差放大和反馈控制。
1. 输入电压采样：线性稳压器首先对输入电压进行采样，以获取实际电压值。
这通常通过一个电阻分压网络来实现，其中一个电阻连接到输入电压，另一个电阻连接到地。
2. 误差放大：采样后的电压与参考电压进行比较，产生一个误差信号。
这个误差信号被放大器放大，以便能够控制输出电压。
3. 反馈控制：放大后的误差信号通过一个反馈回路传送给稳压器的控制端。
这个信号与稳压器内部的参考电压进行比较，产生一个控制信号。
稳压器根据控制信号调整输出电压，使其保持在一个稳定的水平上。
二、线性稳压器的比较线性稳压器有很多不同的类型，每种类型都有其特点和适用范围。
以下是几种常见的线性稳压器及其比较：1. 简单线性稳压器（Series Linear Regulator，简称SLR）：简单线性稳压器是最基本的线性稳压器类型，由一个功率晶体管和一个反馈电路组成。
它的工作原理简单，成本低廉，但效率相对较低。
它适用于低功率应用，如模拟电路和传感器。
2. 低压差线性稳压器（Low Dropout Regulator，简称LDO）：低压差线性稳压器是一种特殊的线性稳压器，它能够在输入电压与输出电压之间保持很小的压差。
这意味着它可以在输入电压接近输出电压的情况下正常工作，提供更高的效率。
LDO适用于需要较高输出电流和较低输入电压的应用。
3. 开关稳压器（Switching Regulator）：开关稳压器是一种比较先进的稳压器类型，它通过开关元件（如晶体管）来控制电路中的能量流动。
开关稳压器的效率较高，能够提供更大的输出功率。
然而，它的设计和调试相对复杂，成本也较高。
开关稳压器适用于高功率和高效率要求的应用，如电源管理和电动车辆。
LDO
图1 ka78l05内部结构框图
ka78r05/12是输出5v/12v（1a）的集成稳压器，是7805/12的替代产品。它增加了一个电源开关控制端矶，使功能更加完善。ka78r05/12的特点是：最大压差为0.5v；内部有过流及过热保护电路；输出电压精密度分别为5±0.12v和12±0.3v。内部结构框图及引脚配置如图2所示，典型应用电路如图3所示，在控稳压器制端叽加2v以上的高电平时，电源导通，加低于0.8v的低电平时，电源关闭。
LT1649 2.7v-5v 1.26v-2.5v <20A 多用于3.3->2.5/1.8v
3A
LT1587
1.1
Adj,3.3,3.6,5
800mA
LT1117
1.1
Adj,2.85,3.3,5
4.6A
LT1585
1.1
Adj,1.5,3.3
800mA
LT1118
1.0
2.5,2.85,5
5A
LT1084
1.3
Adj,3.3
1.5A
LT1086
2．mlc5l56的应用
现在个人电脑新增加了3.3v输出电压挡，将5v电压变换到3～4v之间电压的计算机电源电路，有多种方法。最简单的方法是在母板上使用单片ld0提供vcc，有固定电压输出和可调电压输出两种电路，如图4所示为mlc29710，mlc29712组成的简单电源电路。
使用低压差线性稳压器mlc5l56，以及n沟道功率mos场效应管vt，，从而形成一个压差非常低的稳压器，提供固定的3.3v，5.0v或可调的电压，如图5所示。mlc5156利用pc的12v电源驱动场稳压器效应管，当输出电压达到3.3v时，flag脚输出高电平。若此脚接入另一场效应管，此时可将5v电源接人第2 负载，该电路可用于某些双电源处理器。rs为限流电阻，其作用是使输出电流不大于12a。
电路中的稳压器有哪些种类和应用
电路中的稳压器有哪些种类和应用稳压器（Voltage Regulator）是一种用来保持输出电压稳定的电路，它在电子设备中起到了至关重要的作用。
稳压器能够确保负载电路在输入电压变化的情况下，输出电压保持恒定。
本文将介绍电路中常见的稳压器的种类和应用，帮助读者更好地理解电路中稳压器的作用和用途。
一、线性稳压器（Linear Regulator）线性稳压器是最常见的一种稳压器，它通过在输入和输出之间产生可控的电压降来实现稳定输出电压。
线性稳压器工作原理是将过高的输入电压降低到需要的输出电压水平，适用于较小功率和精度要求高的场合。
根据基本原理和调节方式的不同，线性稳压器又可以分为三大类：普通线性稳压器、调节管线性稳压器和集成线性稳压器。
1.1 普通线性稳压器普通线性稳压器通常由功率晶体管和参考电压源组成。
根据其线性调整方式的不同，又分为可变电阻式、可变电流源式和可变电容式。
普通线性稳压器具有简单、可靠的特点，适用于对输出精度要求不高的场合。
1.2 调节管线性稳压器调节管线性稳压器采用器件内部放大器进行负载分配和差分放大，从而可以提供更高的精度、更低的漂移和更好的线性性能。
调节管线性稳压器具有优秀的稳压特性和较低的输出噪声，广泛应用于精密仪器和高精度测量设备等场合。
1.3 集成线性稳压器集成线性稳压器是采用集成电路技术制造的线性稳压器，具有高精度、低压降和大功率供应能力的优点。
集成线性稳压器通常包括参考电压源、过压保护、过流保护、过热保护等功能，广泛应用于消费电子产品、通信设备等领域。
二、开关稳压器（Switching Regulator）开关稳压器是一种以开关管作为主要控制元件，通过开关管开关动态调整工作周期和工作频率的方式来实现稳定输出电压。
相比线性稳压器，开关稳压器具有高效率、高功率密度和适应范围广等优势。
根据不同的开关控制方式，开关稳压器可以分为三种常见的类型：开关负载稳压器、开关串联稳压器和开关并联稳压器。
LDO论文
摘要随着电源管理IC技术的不断发展，高性能低成本的电源管理芯片越来越受到用户的青睐。
LDO线性稳压器以其低噪声、高电源抑制比、微功耗和简单的外围电路结构等优点而被广泛应用于各种直流稳压电路中。
为适应电源市场发展的需要，结合LDO系统自身特点，设计了一款低功耗、高稳定性LDO线性稳压器。
本文首先简要介绍了LDO线性稳压器的工作原理与基本性能指标。
其次，从瞬态、直流、交流三方面对系统结构进行深入研究，阐述LDO稳压器的设计要点与各种参数的折衷关系。
随后从低功耗设计的角度出发，对各子模块结构进行优化，从而确立最终的系统架构。
通过建立LDO电路的交流小信号模型，计算得到系统的环路增益并由此推出电路中零极点的分布位置从而获得研究系统稳定性问题的途径。
针对文中采用的两级级联误差放大器直接驱动调整管栅极的拓扑结构，引入嵌套式密勒补偿和动态零点补偿两种方法来保证系统的稳定性要求。
讨论了嵌套式密勒补偿中调零电阻可能存在的位置，确定最合适的补偿结构从而有效地消除了右半平面零点对系统稳定性的影响。
最后分析了各子模块电路的结构与工作原理，并给出了LDO系统模块与整体仿真的结果与分析。
电路设计采用了CSMC0.6um CMOS工艺模型，对LDO稳压器在不同的模型、输入电压、温度组合下进行前仿真验证。
结果表明：电路不带负载的静态电流为1.79 uA，系统带宽几乎不随负载变化，在输出电流范围内能保证较好的稳定性。
关键词：线性稳压器，低压差，嵌套式密勒补偿，动态零点补偿，低功耗AbstractWith rapid development of power IC technology, high performance low cost power management chips become more and more popular. LDO linear regulator is widely used in various kinds of DC regulating voltage circuits, for the benefits of low noise, high power supply rejection ratio (PSRR), micro power loss, and simple peripheral structure etc. In order to meet the needs of power market development, combining with self features of LDO system, this thesis proposes a kind of LDO linear regulator with low power and excellent stability.Firstly, this thesis gives a brief introduction on working principles and basic indicators of LDO regulator. System structure will be deeply discussed in TRAN, DC, AC three aspects and designing key points along with various parameter trade-off relationships will be expounded subsequently. Then, optimums every sub-module and determines the final system architecture from the angle of low power design. In order to obtain the path to research on stability of LDO system, calculates loop gain and deduces zero-pole distribution by setting up AC small signal models. Nested miller compensation (NMC) and Tracking-frequency compensation will be introduced to ensure the stability of LDO topological structure which adopts two stage cascade error amplifier driving pass element directly. Discusses probable situation of nulling resistor in NMC circuits, and eliminates effect of right-half-plane zero effectively by fixing a best compensation structure. Analyzes structure and working principle of every sub-module in detail, simulation results of whole chip will be shown in the end.Circuit design is based on CSMC 0.6um CMOS process and simulation has been completed under different combinations of spice models, supply voltages andoperating temperatures. The whole chip cost static current of 1.79uA, bandwidth is almost constant and the system keep excellent stability under whole output current range.Keywords：Linear Regulator Low Dropout Voltage Nested Miller Compensation Tracking-frequency Compensation Low Power目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论1.1LDO线性稳压器的研究意义 (1)1.2LDO线性稳压器的研究目的 (4)1.3论文章节安排 (4)2LDO线性稳压器的简介2.1LDO的结构与工作原理 (6)2.2LDO的基本性能指标 (7)2.3LDO的基本应用 (10)2.4本章小结 (12)3 LDO系统架构的设计考虑3.1LDO系统电路的瞬态研究 (13)3.2LDO系统电路的直流研究 (16)3.3LDO系统电路的交流研究 (17)3.4LDO子模块的设计考虑 (19)3.5本章小结 (25)4 LDO稳定性研究与补偿方式的确定4.1LDO环路增益的建模 (27)4.2传统ESR电阻补偿 (29)4.3LDO补偿方式的优化 (34)4.4本章小结 (43)5 模块电路的实现与仿真5.1基准与偏置电路的设计 (44)5.2恒定限流电路的设计 (47)5.3FOLDBACK电路的设计 (50)5.4本章小结 (54)6 LDO整体电路仿真与分析6.1瞬态仿真与分析 (55)6.2直流仿真与分析 (56)6.3交流仿真与分析 (58)6.4本章小结 (59)7 全文总结 (61)致谢 (63)参考文献 (64)1 绪论半导体工艺技术的提高及便携式电子产品的普及促使电源管理IC有了长足的发展。
稳压器的原理
稳压器的原理一、稳压器的定义与作用稳压器是一种电子元件，用于稳定电压或电流的输出。
它可以将不稳定的输入电压或电流转化为稳定输出，有效保护电路中的其他元件，使其正常工作。
稳压器广泛应用于各种电子设备中，如电源供应、通信设备、计算机等。
二、线性稳压器的工作原理线性稳压器是稳压器的一种常见类型，下面将详细介绍线性稳压器的工作原理。
1. 输入滤波与整流输入滤波电路用于去除输入电压中的杂散噪声和电涌，保证稳压器的稳定工作。
整流电路将交流电压转换为直流电压。
2. 调节管调节管是线性稳压器的核心元件，它通过调节输入和输出之间的电压差来稳定输出电压。
调节管的基本工作原理是通过调节电阻来实现电压稳定。
3. 参考电压源参考电压源是提供调节管参考电压的一种电路，通常采用电压比较器、反馈电路等元件组成。
参考电压源可以根据需要输出不同的稳定电压。
4. 调节回路调节回路是稳压器的反馈回路，用于感知输出电压的变化并调节输入电压，使得输出电压保持稳定。
调节回路通常由比较器、反馈电路、放大器等组成。
三、稳压器的优缺点分析稳压器虽然在电子设备中有着广泛的应用，但也存在一些优缺点，下面将进行简要的分析。
1. 优点•稳定输出：稳压器能够将输入电压或电流转化为稳定的输出，确保其他电子元件正常工作。
•低噪声：稳压器的滤波电路能够有效去除杂散噪声，提供干净的电源。
•易于控制：稳压器的输出电压可以通过调节参考电压源来控制，方便实现电压调节。
2. 缺点•低效率：线性稳压器由于通过电阻调节电压，会有一定功耗，效率较低。
•体积较大：线性稳压器的实现通常需要较多的电子元件，体积较大。
•不适用大功率应用：线性稳压器的功率受限，不适用于大功率应用，容易发热。
四、不同类型稳压器的比较除了线性稳压器，还有许多其他类型的稳压器，如开关稳压器、开环反馈稳压器等。
下面将比较不同类型稳压器的特点。
1. 线性稳压器•优点：稳定输出、低噪声、易于控制。
•缺点：低效率、体积较大、不适用大功率应用。
线性稳压器的工作原理及比较
线性稳压器的工作原理及比较线性稳压器是一种常见的电子元件，用于稳定直流电源的输出电压。
它通过调整输入电压的大小来保持输出电压的稳定性。
本文将详细介绍线性稳压器的工作原理，并与其他类型的稳压器进行比较。
一、线性稳压器的工作原理线性稳压器的核心部件是三极管。
它通过将输入电压分配给负载和稳压器来实现电压稳定。
下面是线性稳压器的工作原理：1. 输入电压：线性稳压器的输入电压通常来自交流电源或其他电源，它可以是固定的或可调节的。
2. 变压器：输入电压首先通过变压器降压，以适应稳压器的需求。
3. 整流器：变压器输出的交流电压通过整流器转换为直流电压。
4. 滤波器：直流电压通过滤波器去除电压中的脉动。
5. 三极管：滤波后的直流电压输入三极管，三极管通过调整电流来稳定输出电压。
6. 负载：输出电压连接到负载上，以提供所需的电源电压。
7. 反馈回路：线性稳压器中的反馈回路用于检测输出电压，并将信息反馈给三极管，以调整输入电压以保持输出电压的稳定性。
二、线性稳压器与其他稳压器的比较线性稳压器相对于其他类型的稳压器具有一些优点和缺点。
下面是与开关稳压器的比较：1. 效率：线性稳压器的效率较低，因为它通过将多余的电压转化为热量来稳定输出电压。
而开关稳压器通过开关电路来调整输入电压，因此效率较高。
2. 稳定性：线性稳压器的输出电压非常稳定，具有较低的噪声和纹波。
开关稳压器的输出电压可能存在一定的纹波和噪声。
3. 成本：线性稳压器的成本相对较低，因为它的设计相对简单。
开关稳压器的设计更加复杂，因此成本较高。
4. 可靠性：线性稳压器具有较高的可靠性，因为它没有复杂的开关电路。
开关稳压器可能由于开关元件的故障而导致系统失效。
5. 外部组件：线性稳压器不需要额外的外部元件，因为它的设计已经包含了所需的电路。
开关稳压器可能需要外部元件来实现稳定输出电压。
综上所述，线性稳压器是一种常见的稳压器类型，它通过调整输入电压来实现稳定输出电压。
LDO
［ 摘 要】 在 电源管 理芯 片 中 ， 主 要有 两 种稳 压模 块 ， 一种 为 开 关型稳 ￣ ． （ ＤＣ ／ ＤＣ ） ， 另 一种 为低 压 差线 性 稳压 （ ｕ） Ｏ） 虽 然开 关型 稳压 具 有转 换 效率 高 的优 势， 但相 比开关 型稳压 ， 低压 差 线性 稳压 器具 有结 构简 单 、 低 噪声 、 低功耗 以及 小 封装 和 较少 的外 围应 用器件 等 突 出优点 ， 在 便 携式 电子 产 品中得 到广 泛 应用 。 ［ 关键词】 Ｌ Ｄ Ｏ 专 利技 术 发展 趋势 分析 中 图分类 号 ： Ｇ ２ ５ ５ ５ ３ 文献 标识 码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ９ —９ １ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ５ ） ３ ７ —０ ３ ５ ２ — ０ ２
１ 、 国 内低 压差线 性稳 压 器专 利技 术统 计分 析 本文从 探究专 利分布 和布局 的角度 出发 ， 选 择低压 差线 性稳压器 作为技 术 主题 ， 通 过标准 的检 索方 式 ， 使 用国 际专 利分 类号结合 关键 词 ， 对 中国专利检 索 数 据库 中 的中国 发明 专利进 行 了全面 的检 索 ， 得到 相关 的发 明专 利 申请 量 ， 对 上 述数 据进 行细致 筛选 ， 并作 了深入 的研 究分 析 ， 揭示 了我 国在 低压 差线性 稳 压 器方 面 发 明专利 申请 的当 前状 况和 未来 的发 展趋 势 。 １ ． １ 总体 申请 量统计 分 析 在低 压差线性 稳压 器领域 ， 国 内发明专 利 申请 数量保持 了一个 曲线上 升 的 增 长趋 势 ， 如图ｌ 所示 。 截 止 到２ ０ １ ３ 年ｌ ２ 月３ １ 目， 总计有 ７ ６ ５ 篇 中国发 明 申请 ， 其 中 申请 人 为 国 内申请 人的 有４ ８ Ｏ 件， 申请人 为 国外 申请人 的 有２ ８ ４ 件。 从 图１ 可 以清楚 地看 出 ， 在 低压差 线性稳 压器领 域 ， 国内 申请 人最 早从 １ ９ ８ ５ 年就开 始 申请专 利 ， 而在１ ９ ８ ５ １ ９ ９ ３ 年 属于 外国公 司 向中 国申请专 利的空 白期 ， 从１ ９ ９ ４ 年开始 ， 外国公 司慢 慢地 开始在 中国 进行 专利布 局 ， 且在 １ ９ ９ ４ ＂ ２ ０ ０ ６ 年期 间， 每年 的 申请 数量几 乎都 领先于 国 内申请人 申请 的数量 ， 截 止到２ ０ ０ ６ 年， 国外 申请 人 的 申请 数量 为 １ １ ４ 件， 而 远 比外国 公司早 开始 进行 专 利布局 的 中国公 司 的 申请 数量 仅为 ８ ９ 件。 受 惠于 国家相 关产业 政策 的大力 扶持 ， ｝ ｝ ， ２ ０ ０ ７ 年开 始 ， 国 内各 创新 主体的 申请量取 得了快 速发展 ， 每 年的 申请量都 超过 了同时 期国外 申 请 人的 申请 数量 ， 尤其 是 在２ ０ ０ ９ 年 以后 处于 遥遥 领 先 。 总体 来看 ， 目前该领 域 的专利 申请仍 然处 于高 增长 的时期 ， 随着 国 内 自主
线性稳压器
线性稳压器概述线性稳压器（Linear Regulator）使用在其线性区域内运行的晶体管或FET，从应用的输入电压中减去超额的电压，产生经过调节的输出电压。
其产品均采用小型封装，具有出色的性能，并且提供热过载保护、安全限流等增值特性，关断模式还能大幅降低功耗。
[1]线性稳压器原理线性稳压器的基本电路如图所示，该电路由串联调整管VT、取样的ESR的需求构成了外部极。
两个主导极点治疗会影响设备的性能，并会构成闭环重大影响的稳定性。
线性稳压器原理图线性性稳压器作用线性稳压器的突出优点是具有最低的成本，最低的噪声和最低的静态电流。
它的外围器件也很少，通常只有一两个旁路电容。
新型线性稳压器可达到以下指标：30μV 输出噪声、60dB PSRR、6μA 静态电流及100mV的压差。
线性稳压器能够实现这些特性的主要原因在于内部调整管采用了P沟道场效应管，而不是通常线性稳压器中的PNP晶体管。
P 沟道的场效应管不需要基极电流驱动，所以大大降低了器件本身的电流；另一方面，在采用PNP管的结构中，为了防止PNP晶体管进入饱和状态降低输出能力，必须保证较大的输入输出压差；而P沟道场效应管的压差大致等于输出电流与其导通电阻的乘积，极小的导通电阻使其压差非常低。
当系统中输入电压和输出电压接近时，线性稳压器是最好的选择，可达到很高的效率。
所以在将锂离子电池电压转换为3V 电压的应用中大多选用线性稳压器，尽管电池最后放电能量的百分之十没有使用，但是线性稳压器仍然能够在低噪声结构中提供较长的电池寿命。
低压差交流稳压器低压差交流稳压器[2]是一种输入电压大于输出电压的直流交流稳压器。
它具有输出电压稳定，低输出纹波，低噪声的特点。
LDO还具有封装体积小，外接元件少的特点。
由于它的这些优点，LDO被广泛应用于通讯设备、汽车电子产品、工业和医疗仪器设备。
当前随着大量的便携式电子设备的发展，比如PDA、移动电话、MP3等被广泛应用于人们的生活工作中。
ldo种类和仿真文档
LDO的种类
LDO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，LDO是一个自耗很低的微型片上系统(SoC)。
LDO按其静态耗流来分，分为OmniPowerTM / MicroPowerTM / NanoPowerTM 三种产品。
OmniPowerTM LDO的静态电流在100mA-1mA，是一种静态电流稍大但性能优于三端稳压器的新型线性稳压器，适用于使用AC/DC固定电源的所有电子、电器产品。
因其需求量大，生产量大，而生产成本极低，价格十分便宜。
MicroPowerTM LDO的静态电流在10mA-100mA，是一种微功耗的低压差线性稳压器，它具有极低的自有噪音和较高的电源纹波抑制(PSRR)，具有快捷的使能控制功能，给它一个高或低的电平可使它进入工作状态或睡眠状态，具有最好的性能/功率比，适用于在需要低噪音的手机电源中使用。
NanoPowerTM LDO的静态电流小于10mA，通常只有1mA。
是一种毫微功耗的低压差线性稳压器，具有极低的静态电流，稳压十分精确，最适用于需要节电的手提电子、电器产品。
见图1。
LDO的结构
LDO的结构是一个微型的片上系统，它由作电流主通道的、具有极低在线导通电阻RDS(ON)的MOSFET、肖特基二极管、取样电阻、分压电阻、过流保护、过温保护、精密基准源、差分放大器、延迟器、POK MOSFET 等专用晶体管电路在一个芯片上集成而成。
如图2。
POK(Power OK)是新一代LDO都具备的输出状态自检、延迟安全供电功能，也有称之为Power good即“电源好”。
性能接近线性稳压器的下一代移动DC-DC转换器
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线性稳压器在便携产品中的应用
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总结了线性稳压源在便携产品应用中的利弊。
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线 性 稳 压 器 与 开 关 型 稳 压 器 的 性 能 对 比
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稳压模块的原理与应用
稳压模块的原理与应用简介稳压模块是一种电子元件或器件，用于将不稳定的电压转换为稳定的电压输出。
稳定的电压输出对许多电子设备的正常运行至关重要。
本文将介绍稳压模块的原理和应用。
原理稳压模块的工作原理基于控制器与稳压器之间的合作。
控制器对输入电压进行检测并控制稳压器的输出电压。
稳压器主要通过调整通路的电阻值来调节输出电压，以确保输出电压的稳定性。
应用1. 电子设备稳压模块广泛应用于各类电子设备中。
电子设备对于输入电压有较高的要求，因此稳压模块可以确保所需的电压稳定输出。
例如，电脑、手机、相机等电子设备都需要稳定的电压供给。
2. 工业自动化在工业自动化控制系统中，稳压模块也发挥着重要的作用。
大多数工业设备对电压的稳定性要求较高，这就要求稳压模块能够稳定输出电压，以确保工业设备的正常运行。
3. 通信设备通信设备通常需要稳定的电压来保持其正常运行。
无线通信基站、路由器、交换机等设备都需要通过稳压模块提供稳定的电压输出。
4. 汽车电子现代汽车中的电子设备越来越多，对于稳定的电压要求也越来越高。
稳压模块可以根据车载电池的电压波动，提供稳定的电压输出，以保证汽车电子设备的正常运行。
总结稳压模块作为一种常见的电子元件，其在各个领域都有广泛的应用。
通过控制器和稳压器的合作，稳压模块能够将不稳定的电压转换为稳定的电压输出。
在电子设备、工业自动化、通信设备和汽车电子等领域都有重要的应用。
稳压模块的发展不仅提高了电子设备的可靠性和稳定性，也为许多行业的发展提供了基础保障。
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分析新一代线性稳压器的崭新应用
来源：大比特商务网
摘要：随着科学技术的进步，线性稳压器在各个领域的应用。
线性稳压器的用处很大，可以使用在很多场合。
现在，我们以LT3080芯片为例来介绍线性稳压器的新应用。
关键字：线性稳压器,LT3080芯片,新应用
随着科学技术的进步，线性稳压器在各个领域的应用。
线性稳压器的用处很大，可以使用在很多场合。
现在，我们以LT3080芯片为例来介绍线性稳压器的新应用。
LT3080没有任何折衷地实现了高性。
该器件具有1.2V至40V的宽输入电压能力，满负载时低压差电压仅为300mV。
宽VIN和VOUT能力、严格的电压和负载调节、高纹波抑制、低噪声、稳定的10uA电流源基准、用陶瓷、铝或钽电容器可稳定、限流和热限制功能、外部器件数少和并联能力使该器件非常适用于现代多轨系统。
LT3080采用各种耐热增强型表面贴装兼容封装，包括扁平(0.75mm)8引线DFN(3mmx3mm)、8引线耐热增强型MSOP和简单易用的3引线SOT-223封装。
这些封装在没有散热器的表面贴装应用中都能散出1W至2W的热量。
此外，该器件还采用TO-220功率封装，以适合安装到散热器上，用于较高功耗的应用。
LT3080摒弃了电压基准，并采用一个基准电流来设定输出。
如图1所示，由单个电阻来设定稳压器中的一个电压跟随器的输出。
这使得热量能够在电路板上散播，从而免除了散热器。
此外，输出晶体管的集电极是单独引出的，因而允许插入一个与集电极相串联的降压电阻。
这将把IC稳压器产生的部分功耗移动至电路板上的一个电阻，从而进一步地增强散热效果，并免除了增设一个散热器的需要。
表1罗列了该稳压器的基本规格。
图1LT3080的基本工作原理
图2示出了一对并联的稳压器。
虽然图中仅示出了两个稳压器，但如需提供更高的输出电流，则可并联任何数目的稳压器。
所有的稳压器均将其输入、其设定引脚和其输出连接在一起。
插入了一小段与输出端相串联的PC走线以充当一个镇流电阻，10～15mΩ的电阻便足以对稳压器的输出进行镇流，并提供上佳的均流作用。
输出电压以相同的方式进行调节，但是，如今的电流不是10μA，而是N×10μA。
当并联两个稳压器时，对于每50kΩ的接地电阻，这将提供一个1V的输出电压。
图2LT3080的并联运作
也可以把LT3080与固定输出稳压器相并联，以增加单个器件的输出电流。
当单个器件未能提供足够的电流，或者由于系统变更的原因而需要进行简单的系统修改(以增大电源电流)时，这是很有用处的。
压器由调压电路、控制电路、及伺服电机等组成，当输入电压或负载变化时，控制电路进行取样、比较、放大，然后驱动伺服电机转动，使调压器碳刷的位置改变，通过自动调整线圈匝数比，从而保持输出电压的稳定。
容量较大的稳压器，还采用电压补偿的原理工作。
图3增加一个固定稳压器的输出电流
同样，必需采用15～20mΩ的镇流电阻，以使两个IC共享电流。
但是，由于固定输出稳压器LT1963-3.3并不具有一个“设定引脚”，我们必须提供一个用于连接LT3080的设定引脚的点。
从固定稳压器的输出端引出的一个分压器可提供一个比固定输出低4mV左右的电压。
如果没有该偏移，则LT3080有可能供应电流，从而强制输出在轻负载或无负载条件下处于高电平状态。
在轻负载时，LT3080的设定引脚电平保持为负值。
当固定稳压器和LT3080上的负载均增加时，镇流电阻两端的压降将缓慢地接通LT3080，这样就提供了输出电流的一部分。
当镇流电阻为20mΩ且总输出电流为2A时，LT3080将供应大约75%～80%的输出电流。
为了实现较为精密的输出电流匹配，必须增加镇流电阻。
在许多类型的应用中，电流源都是很有用的组件。
LT3080可提供一个具有极佳DC性能的“二端”电流源。
由于LT3080必需含有一个输出电容器(用于提供频率补偿)，因此使得该器件的适用性略有下降，原因是它不能用作一个AC电流源。
不过，LT3080具有非常高的增益，因而允许利用小幅压降来确定输出电流，并产生非常高的DC输出阻抗。
图4示出了两种用于LT3080的“二端”电流源配置在一个阻值为10kΩ的设定电阻两端将产生约100mV的电压降。
这100mV电压降也会出现在电流设定电阻的两端，并把总输出电流设定为0.1V除以输出设定电阻阻值(加10μA)。
如果需要，可以采用较高的压降来改善准确度。
图5面向通用型电源的跟踪预稳压器
频率补偿利用一个连接在输入引脚和输出端之间的电容器来实现。
通过按图示的方法进行频率补偿配置，流过电容器的电流将被包含在反馈环路之内，而且不会作为电容出现在器件的两端。
如果输入电压发生变化，则电流将会由于电压变化的原因而流过电容器。
而且AC输出阻抗将减少。
LT3080的低设定电流以及稳压环路的高增益使其成为一款出色的电流调节器。
凭借一个仅0.3mA的低静态电流，该电路适合于低至1mA或高至1A的电流源。
电流源的温度系数是稳压器的温度系数加上电阻阻值随温度而发生的变化所产生的任何漂移。
由于LT3080能够在低至0V的电压条件下运作，因而使其成为通用型试验室电源的合适之选。
然而，如果工作电压范围很高，图5中的电路示出了一个与LT3080相连的开关预稳压器，该稳压器通过把输入电压控制在比输出高大约1.5V的电平上而将功耗抑制在低至1.5W左右。
LT3080被连接至一个P沟道FET的栅极和源极。
该P沟道FET的“接通”门限设定了LT3080两端的压差电压。
P沟道FET的漏极与一个开关稳压器的反馈引脚相连。
当该电路被接通时，开关稳压器输出将上升，直到流过P沟道FET的电流足以使反馈引脚(FB)的电压升至1.2V为止，这会降低开关稳压器的输出。
LT3080随后将在其两端加有约一个MOS门限电压的条件下运作。
调整LT3080的设定电阻可设定输出电压，且输入电压将跟踪比输出高1.5V的电压。
图6示出了一款功耗更低的开关稳压器。
这里采用的是一个PNP的射极-基极电压，而不是P沟道FET的门限电压。
当把多个LT3080器件并联起来以提供高电流时，以确保在控制电路两端具有足够的工作电压。
同样，开关稳压器将跟踪输出，而且输出可被调节低至0V。
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