,浅谈低压差线性稳压器(LDO)的压差和功耗
LDO的简单介绍
LDO的效率
LDO 的工作原理是通过负反馈调整输出电流使输出电压保持不变。 LDO是一个降压型的DC/DC 转换器,因此Vin > Vout,它的工作效率:
LDO的工作效率一般在60~75%之间,静态电流小的效率会好一些。
LDO的选择
当所设计的电路对分路电源有以下要求:
1. 高的噪音和纹波抑制;
什么是开关稳压电源?有什么特点?
根据调整管的工作状态,我们常把稳压电源分成两类:线性稳压电源和开关稳压电源。
线性稳压电源,是指调整管工作在线性状态下的稳压电源。而在开关电源中则不一样,开关管(在开关电源中,我们一般把调整管叫做开关管)是工作在开、关两种状态下的:开——电阻很小;关——电阻很大。
在开关闭合期间,电感存储能量;在开关断开期间,电感释放能量,所以电感L叫做储能电感。二极管D在开关断开期间,负责给电感L提供电流通路,所以二极管D叫做续流二极管。
在实际的开关电源中,开关K由三极管或场效应管代替。当开关断开时,电流很小;当开关闭合时,电压很小,所以发热功率U×I就会很小。这就是开关电源效率高的原因。
低压差线性稳压器(LDO)简介
低压差线性稳压器(LDO)的基本原理和主要参数摘要: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。
图1-1 低压差线性稳压器基本电路应当说明,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。
LDO的原理及应用
LDO的原理及应用01LDO定义LDO即lowdropoutregulator,是一种低压差线性稳压器。
这是相对于传统的线性稳压器来说的。
传统的线性稳压器,如78XX系列的芯片都要求输入电压要比输出电压至少高出2V~3V,否则就不能正常工作。
但是在一些情况下,这样的条件显然是太苛刻了,如5V转3.3V,输入与输出之间的压差只有1.7v,显然这是不满足传统线性稳压器的工作条件的。
针对这种情况,芯片制造商们才研发出了LDO类的电压转换芯片。
02LDO的特点低压降(LDO)线性稳压器的成本低,噪音低,静态电流小,这些是它的突出优点。
它需要的外接元件也很少,通常只需要一两个旁路电容。
新的LDO线性稳压器可达到以下指标:输出噪声30μV,PSRR为60dB,静态电流6μA,电压降只有100mV。
看了上面的定义,在不了解LDO结构的前提下,大家使用模电知识可以联想到下图低压降稳压器。
上图是最基本的稳压电路,核心器件是稳压管,它的稳压工作区间决定了输出稳压的范围,通过这种简单电路,可以实现小电流(百mA级别),小动态范围内的稳压。
把上面电路升级一下,如下图:上述电路仅多了一个2N3055三极管,目的就是提升输出带载能力,同时三极管还引入了电压负反馈,起到稳定输出电压的作用。
当输入电压Vin增大或输出负载电阻增大,输出电压Vout会瞬间增加,三极管的射极电Ve压随之增大,如果基极电压Vb不变,则Vb-Ve就会减小,进而输出电流减小,Vout减小。
上图只是简单基础的低压降稳压器。
注意,和我们说的LDO,差了“线性”二字。
这里看出上述电路输出电压Vout会受到Vbe电压波动的影响,稳定性较差。
且输出电压不可调节。
03LDO电路在上述电路的基础上添加“线性”因素,也就是引入运算放大器,加深负反馈的同时提高输出电压稳定性。
这也就构成了我们所说的低压差线性稳压器。
电路图如下在基本稳压管调整电路基础上增加了运算放大器A和分压电阻采样网络R1和R2。
LDO低压差线性稳压器-知识总结
LDO一.LDO的基本介绍LDO是low dropout regulator, 意为低压差线性稳压器, 是相对于传统的线性稳压器来说的。
传统的线性稳压器, 如78xx系列的芯片都要求输入电压要比输出电压高出2v~3V以上, 否则就不能正常工作。
但是在一些状况下, 这样的条件明显是太苛刻了, 如5v转3.3v,输入及输出的压差只有1.7v, 明显是不满意条件的。
针对这种状况, 才有了LDO类的电源转换芯片。
LDO是一种线性稳压器。
线性稳压器运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, 产生经过调整的输出电压。
所谓压降电压, 是指稳压器将输出电压维持在其额定值上下100mV之内所需的输入电压及输出电压差额的最小值。
正输出电压的LDO(低压降)稳压器通常运用功率晶体管(也称为传递设备)作为PNP。
这种晶体管允许饱和, 所以稳压器可以有一个特别低的压降电压, 通常为200mV左右;及之相比, 运用NPN 复合电源晶体管的传统线性稳压器的压降为2V左右。
负输出LDO 运用NPN作为它的传递设备, 其运行模式及正输出LDO的 PNP设备类似。
更新的发展运用 MOS 功率晶体管, 它能够供应最低的压降电压。
运用功率MOS, 通过稳压器的唯一电压压降是电源设备负载电流的 ON 电阻造成的。
假如负载较小, 这种方式产生的压降只有几十毫伏。
DC-DC的意思是直流变(到)直流(不同直流电源值的转换), 只要符合这个定义都可以叫DCDC转换器, 包括LDO。
但是一般的说法是把直流变(到)直流由开关方式实现的器件叫DCDC。
LDO是低压降的意思, 这有一段说明: 低压降(LDO)线性稳压器的成本低, 噪音低, 静态电流小, 这些是它的突出优点。
它须要的外接元件也很少, 通常只须要一两个旁路电容。
新的LDO 线性稳压器可达到以下指标: 输出噪声30μV, PSRR为60dB, 静态电流6μA(TI的TPS78001达到Iq=0.5uA), 电压降只有100mV(TI量产了号称0.1mV的LDO)。
LDO介绍
浅谈低压差线性稳压器(LDO)的压差和功耗摘要:本文论述了低压差线性稳压器(LDO)的基本原理和压差(Dropout)功耗(Power Dissipation)关键词:低压差线性稳压器, 压差,功耗Abstract:This paper discusses Low Dropout Line Regulator(LDO)fundamental principle and Dropout,Power DissipationKeyWords:LDO, Dropout,Power Dissipation便携产品电源设计需要系统级思维,在开发由电池供电的设备时,诸如手机、MP3、PDA、PMP、DSC等 低功耗产品,如果电源系统设计不合理,则会影响到整个系统的架构、产品的特性组合、元件的选择、软件的设计和功率分配架构等。
同样,在系统设计中,也要从节省电池能量的角度出发多加考虑。
例如现在便携产品的处理器,一般都设有几个不同的工作状态,通过一系列不同的节能模式(空闲、睡眠、深度睡眠等)可减少对电池容量的消耗。
即当用户的系统不需要最大处理能力时,处理器就会进入电源消耗较少的低功耗模式。
[1]带有使能控制的低压差线性稳压器(LDO)是不错的选择。
低压差线性稳压器(LDO)的结构主要包括启动电路、恒流源偏置单元、使能电路、调整元件、基准源、误差放大器、反馈电阻网络,保护电路等,基本工作原理是这样的:系统加电,如果使能脚处于高电平时,电路开始启动,恒流源电路给整个电路提供偏置,基准源电压快速建立,输出随着输入不断上升,当输出即将达到规定值时,由反馈网络得到的输出反馈电压也接近于基准电压值,此时误差放大器将输出反馈电压和基准电压之间的误差小信号进行放大,再经调整管放大到输出,从而形成负反馈,保证了输出电压稳定在规定值上;同理如果输入电压变化或输出电流变化,这个闭环回路将使输出电压保持不变,即:VOUT=(R1+R2)/R2 * Vref产生压差的主要原因是,在调整元件中有一个P沟道的MOS管。
理解LDO(低压差线性稳压器)的一些术语和定义
Translated by flytigery 2007/8/16简介这篇报告告诉你如何理解LDO的一些术语和定义,如稳压块的压降,静态电流,待机电流,效率,瞬态响应,线性/负载调整率电源纹波抑制比,输出噪声电压,精度,功耗等。
而且在介绍每一个概念时都给出了例子加以说明。
1压降压降被定义为输入电压与输出电压之间的差,当输入电压下降到一定程度时输出电压将不再维持在一个恒定的电压。
该点发生在输入电压不断接近输出电压时。
图1是一个典型的LDO 电路,在非调整区域PMOS可以看作一个电阻,电压降下量可以表示为Vdropout=Io*Ron举个例子,下图是TPS76733的输入输出特性,输出1A的时候它的压降是350mV,从输入电压是3.65V的时候输出电压就开始下降从2V到3.65V是该LDO的非调整区域。
输入电压如果低于2V将不会有输出,也就是说LDO不动作。
比较低的电压降有利于提高LDO 的效率。
2静态电流静态电流,也被叫做流向地的电流,定义为输出电流与输入电流的差。
图3定义了静态电流Iq=Ii-Io。
减小静态电流有助于提高LDO 的效率。
静态电流由调整管的偏置电流(比如说参考电压消耗电流,采样电阻消耗电流,误差放大器消耗电流)和驱动调整管基级的电流组成它的大小主要由调整管,LDO的结构,和环境温度决定。
对于双级型晶体管,静态电流随着负载电流成比例的增加,因为双级型晶体管是电流驱动器件。
另外在非调整区域,由于发射级和基级寄生电流路径的影响静态电流也会增加,该寄生电流路径是由于基级电压比输出电压低所引起的。
对于MOS管,静态电流几乎不随负载的变化而变化,几乎是一个恒定值,因为MOS管是电压驱动器件。
对采用MOS管的LDO来说对静态电流有贡献的只有参考电压的消耗,采样电阻消耗电流,误差放大器消耗电流。
在应用中如果对静态电流的消耗比较苛刻的话,最好是采用MOS管作为调整管的LDO理解LDO的一些术语和定义3待机电流待机电流是指带有使能信号的LDO,当该信号关闭的时候LDO消耗的电流。
LDO常见的参数与其参考意义
LDO常见的参数与其参考意义Bussmann摘要:对于低压差线性稳压器(LDO),你是否还是简单地根据输入输出电压和电流来选型?你有没有考虑过其他参数存在的意义?如果没有,那就来了解一下LDO常见的几个重要参数和在实际应用中的参考意义吧。
一、LDO的几个重要参数低压差线性稳压器(LDO)它的终极使命就是为后级电路提供稳定的电压电流。
在选择LDO时,除了选择合适的工作电压和带载电流,通常还需要结合当前输入端的供电环境,输出端的负载要求,结合LDO的几个常见参数选择最适合的LDO。
下面是LDO常见的几个重要参数。
1.压差LDO的输入电压和输出电压的差值就是LDO的压差。
在一定的负载电流下,LDO以最小的输入电压维持正常的输出电压,此时输入电压与输出电压的差称为最小压差。
LDO在不同的负载电流下有着不同的最小压差。
为了保证输出电压的稳定,在实际应用中需要根据负载电流的大小来判断保证正常的输出电压所需的最小压差。
LDO的压差决定了它的工作电压范围,低压差的LDO则可以接受更低的工作电压,应用在输入电压更低的场合,并且降低了耗散功率,提高了效率。
图1是某LDO压差特性曲线,该LDO标称输出电压为2.8V,从图中可以看出,输出电流为500mA时,输入电压至少要为3.2V以上才能维持正常的2.8V电压输出。
图1 压差特性曲线2.地电流地电流是LDO正常工作时地引脚流过的电流,是LDO工作时自身消耗的电流,也等于输入电流与负载电流的差,当输出电流为0时,该电流又称静态电流。
通常地电流小的LDO的其他参数性能相对比较差,反之亦然。
一般在电池供电场合,地电流小的LDO,能够提高设备的续航时间和供电效率。
通常地电流与输入电压、温度和负载电流等有关。
图2是某LDO地引脚电流与输入电压的关系曲线,通常来说地电流会随着输入电压的增大而增大。
图2 地电流特性曲线3.负载调整率通常在一定输入电压下,随着负载电流的变化,LDO的输出电压也会有一定的变化。
LDO
LDO的工作条件:
Vin >= Vdrop + Vout。
且一般需要两个外接电容:Cin、Cout,一般采用钽电容或MLCCS。
注意:LDO是稳压器
1 关于LDO和DC/DC问与答
如果输入电压和输出电压很接近,最好是选用LDO稳压器,可达到很高的效率。所以,在把锂离子电池电压转换为3V输出电压的应用中大多选用LDO稳压器。虽说电池的能量最後有百分之十是没有使用,LDO稳压器仍然能够保证电池的工作时间较长,同时噪音较低。
如果输入电压和输出电压不是很接近,就要考虑用开关型的DCDC了,应为从上面的原理可以知道,LDO的输入电流基本上是等于输出电流的,如果压降太大,耗在LDO上能量太大,效率不高。
LDO 是一种线性稳压器。线性稳压器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。所谓压降电压,是指稳压器将输出电压维持在其额定值上下 100mV 之内所需的输入电压与输出电压差额的最小值。正输出电压的
LDO(低压降)稳压器通常使用功率晶体管(也称为传递设备)作为 PNP。这种晶体管允许饱和,所以稳压器可以有一个非常低的压降电压,通常为 200mV 左右;与之相比,使用 NPN 复合电源晶体管的传统线性稳压器的压降为 2V 左右。负输出 LDO 使用 NPN 作为它的传递设备,其运行模式与正输出 LDO 的 PNP设备类似。
更新的发展使用 CMOS 功率晶体管,它能够提供最低的压降电压。使用 CMOS,通过稳压器的唯一电压压降是电源设备负载电流的 ON 电阻造成的。如果负载较小,这种方式产生的压降只有几十毫伏。
低压差线性稳压器(LDO)浅谈
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低压差线性稳压器(LDO)浅谈上网时间: 2006年07月25日摘要: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。
LDO设计基础知识
LDO设计基础知识LDO(Low Dropout)是一种线性稳压器,用于滤除电压波动和保持稳定的输出电压。
它是一种常见的电子元件,常用于电源转换电路和其他电路中,具有以下几个重要特点:1.低压差:LDO可以在输入电压与输出电压之间产生极低的压差。
这意味着输入电压可以在有限范围内变化,而输出电压仍然保持稳定。
通常,LDO的压差在0.1V至0.5V之间。
2.高精度:LDO可以提供高精度的输出电压。
它可以提供常见的电压值,如3.3V、5V等,并且通常输出电压的波动范围非常小,可达0.01V以下。
3.低噪声:LDO具有低噪声性能,可以减少电源电压噪声对系统性能的影响。
这对于一些对噪声敏感的应用非常重要,如通信设备、音频设备等。
4.快速响应:LDO具有快速响应的特点,它可以在输入电压发生变化时,快速调整输出电压以保持稳定。
这对于对电压变化要求较高的应用非常重要。
LDO通常由以下几个主要部分组成:1.参考电压:参考电压是LDO的基准电压,它与输出电压相关。
它可以是内部产生的,也可以是外部输入的。
通常情况下,内部参考电压具有较高的稳定性和准确性。
2.错误放大器:错误放大器用于比较参考电压和反馈电压,并产生误差信号。
如果输出电压低于参考电压,那么错误放大器会对输出进行调整,以增加输出电压;如果输出电压高于参考电压,那么错误放大器会降低输出电压。
3.功率晶体管:功率晶体管(或称为功率开关)是LDO中的关键元件。
它可以调整输出电压,以保持在设定的参考电压附近。
4.反馈网络:反馈网络用于监测输出电压,并将信息反馈给错误放大器。
它通常由电阻和电容组成,用于滤除噪声和稳定输出电压。
在设计LDO电路时,需要考虑以下几个因素:1.载流能力:LDO的载流能力是指它可以提供的最大输出电流。
在选择LDO时,需要确定它是否能够满足应用中的需求,包括最大负载电流和稳定输出电压的要求。
2.效率:LDO的效率是指其输入功率与输出功率之比。
浅谈低压差线性稳压器LDO的设计选型
浅谈低压差线性稳压器LDO的设计选型低压差线性稳压器(LDO)是一种广泛应用于电子设备中的电源管理芯片。
它可以提供稳定的输出电压,并消除输入电压的涟漪和噪声。
在设计LDO时,选型是非常重要的一步。
在本文中,我将从几个关键因素出发,浅谈LDO设计选型的要点。
首先,输入输出电压差。
电压差是指输入电压与输出电压之间的差值。
LDO的输入输出电压差越大,它的工作效率越低。
因此,在选型时应选择合适的输入输出电压差,以保证其正常工作。
其次,电流要求。
LDO的电流能力是指其能够提供的最大输出电流。
在选型时,应根据实际需求选择合适的电流能力。
如果需要提供较高的输出电流,应选择电流能力较大的LDO。
第三,工作稳定性。
LDO的工作稳定性是指其在各种工作条件下(如温度、负载变化等)是否能正常工作。
在选型时,应关注LDO的稳定性指标,如线性度、负载调整率等,以确保其能够稳定工作。
第四,功耗。
LDO在正常工作时会产生一定的功耗。
在选型时,应注意LDO的静态功耗和动态功耗,根据实际需求选择适当的功耗水平。
第五,成本。
成本也是选型考虑的一个重要因素。
不同品牌、不同型号的LDO具有不同的成本,应根据项目的需求和预算选择合适的LDO。
第六,封装和温度特性。
封装和温度特性也是选型时需要考虑的因素。
封装决定了LDO的体积、散热能力等,应根据实际应用场景选择适合的封装类型。
而温度特性则决定了LDO在不同温度环境下能否正常工作。
综上所述,LDO的设计选型需要考虑多个因素,如输入输出电压差、电流要求、工作稳定性、功耗、成本、封装和温度特性等。
只有综合考虑这些因素,并根据实际需求进行权衡,才能选择到合适的LDO芯片,从而保证电源系统的稳定性和性能。
LDO低压差线性稳压器-知识总结
LDO一.LDO的基本介绍,意为低压差线性稳压器,是相对于传统的low dropoutregulatorLDO是系列的芯片都要求输入电压要78xx线性稳压器来说的。
传统的线性稳压器,如这样的但是在一些情况下,以上,否则就不能正常工作。
2v~3V 比输出电压高出,显然是不满1.7v3.3v,输入与输出的压差只有条件显然是太苛刻了,如5v转类的电源转换芯片。
足条件的。
针对这种情况,才有了LDO,FETLDO 是一种线性稳压器。
线性稳压器使用在其线性区域内运行的晶体管或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。
所谓压降电压,是之内所需的输入电压与输出电压差100mV指稳压器将输出电压维持在其额定值上下(低压降)稳压器通常使用功率晶体管(也称为传递LDO额的最小值。
正输出电压的。
这种晶体管允许饱和,所以稳压器可以有一个非常低的压降电压,PNP设备)作为复合电源晶体管的传统线性稳压器的压降左右;与之相比,使用200mVNPN通常为LDO的LDO使用NPN作为它的传递设备,其运行模式与正输出为2V左右。
负输出PNP设备类似。
功率功率晶体管,它能够提供最低的压降电压。
使用更新的发展使用MOS电阻造成的。
如果负ON MOS,通过稳压器的唯一电压压降是电源设备负载电流的载较小,这种方式产生的压降只有几十毫伏。
DC-DC的意思是直流变(到)直流(不同直流电源值的转换),只要符合这个定义都可以叫DCDC转换器,包括LDO。
但是一般的说法是把直流变(到)直流由开关方式实现的器件叫DCDC。
LDO是低压降的意思,这有一段说明:低压降(LDO)线性稳压器的成本低,噪音低,静态电流小,这些是它的突出优点。
它需要的外接元件也很少,通常只需要一两个旁路电容。
新的LDO线性稳压器可达到以下指标:输出噪声30μV,PSRR 为60dB,静态电流6μA(TI的TPS78001达到Iq=0.5uA),电压降只有100mV(TI 量产了号称0.1mV的LDO)。
浅谈LDO的压差和功耗]
浅谈低压差线性稳压器(LDO)的压差(Dropout)和功耗(Power Dissipation)(圣邦微电子)任明岩摘要:本文论述了低压差线性稳压器(LDO)的基本原理和压差(Dropout)功耗(Power Dissipation)Abstract:This paper discusses Low Dropout Line Regulator(LDO)fundamental principle and Dropout,Power Dissipation关键词:低压差线性稳压器, 压差,功耗KeyWords:LDO, Dropout,Power Dissipation便携产品电源设计需要系统级思维,在开发由电池供电的设备时,诸如手机、MP3、PDA、P MP、DSC等低功耗产品,如果电源系统设计不合理,则会影响到整个系统的架构、产品的特性组合、元件的选择、软件的设计和功率分配架构等。
同样,在系统设计中,也要从节省电池能量的角度出发多加考虑。
例如现在便携产品的处理器,一般都设有几个不同的工作状态,通过一系列不同的节能模式(空闲、睡眠、深度睡眠等)可减少对电池容量的消耗。
即当用户的系统不需要最大处理能力时,处理器就会进入电源消耗较少的低功耗模式。
[1]带有使能控制的低压差线性稳压器(LDO)是不错的选择。
低压差线性稳压器(LDO)的结构主要包括启动电路、恒流源偏置单元、使能电路、调整元件、基准源、误差放大器、反馈电阻网络,保护电路等,基本工作原理是这样的:系统加电,如果使能脚处于高电平时,电路开始启动,恒流源电路给整个电路提供偏置,基准源电压快速建立,输出随着输入不断上升,当输出即将达到规定值时,由反馈网络得到的输出反馈电压也接近于基准电压值,此时误差放大器将输出反馈电压和基准电压之间的误差小信号进行放大,再经调整管放大到输出,从而形成负反馈,保证了输出电压稳定在规定值上;同理如果输入电压变化或输出电流变化,这个闭环回路将使输出电压保持不变,即:V OUT=(R1+R2)/R2* V ref产生压差的主要原因是,在调整元件中有一个P沟道的MOS管。
LDO低压差线性稳压器知识总结
LDO低压差线性稳压器知识总结LDO(Low Dropout)低压差线性稳压器是一种常用的电压稳定器件,广泛应用于电子设备中。
本篇文章将对LDO低压差线性稳压器的原理、特点、应用以及选型等方面进行总结。
一、LDO低压差线性稳压器的原理1.参考电压:LDO稳压器内部有一个参考电压源,该源产生一个通过基准电阻分压形成的恒定电压,作为反馈参考电压。
2.误差放大器:参考电压与输出电压之间的差值通过误差放大器进行放大,得到输出控制电压。
3.控制电压比较器:输出控制电压与内部反馈电压进行比较,产生误差电压。
若输出电压低于设定值,控制电压比较器将阻止通过继电器的控制信号,从而增大输出电流。
4.电流驱动:控制电压比较器将误差电压放大后,通过输出级的功放驱动输出电流,达到控制输出电压的目的。
输出级功放将外部负载接入电流放大,输出电压稳定。
二、LDO低压差线性稳压器的特点1.低压差:LDO低压差线性稳压器工作时,输入电压与输出电压之间的压差很小,可以实现高精度、高稳定性的电压输出。
2.低静态功耗:由于采用线性调节方式,低压差线性稳压器的静态工作时,能量基本全部通过稳压器线性调整为热量,因此静态功耗很低。
3.超低压差:一些高性能的LDO稳压器可以实现超低压差,通常以小于0.1V的极低压差来输出稳定电压。
4.较低输出噪声:LDO低压差线性稳压器的输出噪声比开关稳压器小,适用于对噪声敏感的应用。
5.稳定性好:LDO稳压器内部采用反馈控制方式,对输入电压、负载变化等具有较好的稳定性。
三、LDO低压差线性稳压器的应用1.电源管理:LDO稳压器可以用于CPU、FPGA及其他集成电路的供电管理,在保持电源稳定的同时,提供较低噪声的电源。
2.模拟电路:LDO稳压器适合用于模拟电路的供电,可以提供较干净的电源,帮助提高系统的信噪比。
3.无线通信:在无线通信系统中,需要提供稳定的电源给射频前端和基带处理器,LDO稳压器可以满足这种需求。
低压差线性稳压器的性能及设计解决方案
低压差线性稳压器的性能及设计解决方案低压差线性稳压器的性能及设计解决方案线性稳压器集成电路(IC)将电压从较高电平降至较低电平,且无需电感。
低压差(LDO)线性稳压器是一种特殊类型的线性稳压器,其压差(需要保持稳压的输入和输出电压之间的差值)通常低于400 mV。
早期的线性稳压器设计提供大约1.3 V的压差,这意味着对于5 V的输入电压,器件进行调节可实现的最大输出仅为3.7 V左右。
然而,在当今更复杂的设计技术和晶圆制造工艺条件下,"低"大致定义为电流浪涌等。
简而言之,其设计必须坚固耐用,包括所有的保护功能,以抑制在保护负载的同时由环境带来的性能影响。
许多低成本的LDO线性稳压器因没有必要的保护功能而失效,不仅会对稳压器本身造成损害,而且还会损坏后端负载。
LDO稳压器与其他稳压器的比较低压降压转换和调节可以通过各种方法来实现。
开关稳压器可在很宽的电压范围内高效工作,但需要外部元件(如电感和电容)才能工作,因此占用的电路板面积相对较大。
无电感电荷泵(或开关电容电压转换器)也可用来实现更低的电压转换,并且通常工作效率更高(取决于转换区域),但输出电流能力受限,瞬态性能较差,并且与线性稳压器相比,需要更多的外部元件。
新一代高电流、低电压的快速数字IC(如FPGA、DSP、CPU、GPU和ASIC)对内核和I/O通道供电电源提出了更严格的要求。
过去,由于电荷泵不能提供足够的输出电流和瞬态响应,因此这些器件一直采用高效的开关稳压器供电。
但是,开关稳压器存在潜在的噪声干扰问题,有时它们的瞬态响应较慢,并且布局受限。
因此,在这些应用以及其他低压系统中,可采用LDO稳压器代替。
得益于近来的产品创新和功能增强,LDO稳压器具有更受欢迎的一些性能优势。
此外,当涉及对噪声敏感的模拟/射频应用(常见于测试和测量系统中,其机器或设备的测量精度需要比被测实体高几个数量级)时,相对于开关稳压器,LDO稳压器通常是首选。
浅谈低压差线性稳压器LDO的设计选型
浅谈低压差线性稳压器LDO的设计选型一般线性稳压器因为其内部调节管与负载相串联且调节管工作在线性工作区而得名。
挑选线性稳压器首先按照应用要求,要考虑的是输入(VI),输出电压(VO)和输出(IO)。
挑选线性稳压器时还有一个重要的,但经常被忽视的问题是热量问题。
但是为了保证稳压效果,输入输出压差普通到4"6V以上才干正常稳压工作。
稳压器的功耗PD=(VI -VO)×IO。
所以电源的转换效率很低,普通为45%左右。
稳压器的耗散功率PD几乎彻低以热量的形式耗散。
作为线性稳压器的一个子集,工作原理与一般线性稳压器类似,但是其内部调节管挑选低压降的PNP晶体管从而把输入输出压差减低到1V以下。
从而提高了转换效率。
在以下的应用状况下LDO有其自身的优势:●要求电源转换效率高。
● VI可以很临近VO,因此可以削减LDO的耗散功率和提高效率。
●电池可以作为VI源,由于LDO稳压器有相对宽的稳压范围。
普通设计办法利用已有的VI,VO和IO(max),可以计算PD(max):PD(max)=PI-PO (1)=(VI-VO)×IO (2)PI :进入LDO的功率。
PO :LDO输出的功率。
PD(max):线性稳压器件可以消耗的最大功率。
VI :LDO的输入电压。
VO :LDO的输出电压。
IO :LDO的输出电流。
注重:线性稳压器件的IQ(静态电流)因为比IO小无数数量级经常被忽视。
因此,我们假设II=IO。
因此,可以利用PD(max)与相应的线性稳压器件的器件资料举行比第1页共5页。
ldo电压范围
ldo电压范围【原创版】目录1.LDO 电压范围的定义和重要性2.LDO 的工作原理3.LDO 电压范围的种类和选择4.LDO 电压范围的应用领域5.LDO 电压范围的未来发展趋势正文一、LDO 电压范围的定义和重要性LDO(Low Dropout Voltage)电压范围,即低压差电压范围,是指在输出电流一定的情况下,电源电压与负载电压之间的压差。
LDO 电压范围是电源管理芯片性能的重要指标,影响着设备的功耗、稳定性和可靠性。
二、LDO 的工作原理LDO 电源管理芯片通过内部调整,将输入电压转换为稳定的输出电压,为负载提供稳定的电源。
在 LDO 工作过程中,由于内部调整的损耗和电路阻抗等原因,会导致输出电压与输入电压之间存在一定的压差。
这个压差即为 LDO 电压范围。
三、LDO 电压范围的种类和选择根据负载电流和输出电压的不同,LDO 电压范围可分为多种。
在选择LDO 电压范围时,需要根据实际应用场景和性能要求进行选择。
常见的LDO 电压范围有:1.低电流 LDO:适用于低电流负载,如静态随机存储器(SRAM)和只读存储器(ROM)等。
2.高电流 LDO:适用于高电流负载,如处理器、显卡和 FPGA 等。
3.超低电压 LDO:适用于超低电压系统,如便携式设备和物联网设备等。
四、LDO 电压范围的应用领域LDO 电压范围广泛应用于各种电子设备和系统,如通信设备、计算机、消费电子、汽车电子和工业控制等领域。
五、LDO 电压范围的未来发展趋势随着科技的进步和电子设备的小型化、轻便化,LDO 电压范围将面临更高的性能要求。
未来的 LDO 电压范围将朝着低压差、高效率、高稳定性和可靠性的方向发展。
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,浅谈低压差线性稳压器(LDO)的压差和功耗
便携产品电源设计需要系统级思维,在开发由电池供电的设备时,诸如手机、MP3、PDA、PMP、DSC 等低功耗产品,如果电源系统设计不合理,则会影响到整个系统的架构、产品的特性组合、元件的选择、软件的设计和功率分配架构等。
同样,在系统设计中,也要从节省电池能量的角度出发多加考虑。
例如现在便携产品的处理器,一般都设有几个不同的工作状态,通过一系列不同的节能模式(空闲、睡眠、深度睡眠等)可减少对电池容量的消耗。
即当用户的系统不需要最大处理能力时,处理器就会进入电源消耗较少的低功耗模式。
[1]带有使能控制的低压差线性稳压器(LDO)是不错的选择。
低压差线性稳压器(LDO)的结构主要包括启动电路、恒流源偏置单元、
使能电路、调整元件、基准源、误差放大器、反馈电阻网络,保护电路等,基本工作原理是这样的:系统加电,如果使能脚处于高电平时,电路开始启动,恒流源电路给整个电路提供偏置,基准源电压快速建立,输出随着输入不断上升,当输出即将达到规定值时,由反馈网络得到的输出反馈电压也接近于基准电压值,此时误差放大器将输出反馈电压和基准电压之间的误差小信号进行放大,再经调整管放大到输出,从而形成负反馈,保证了输出电压稳定在规定值上;同理如果输入电压变化或输出电流变化,这个闭环回路将使输出电压保持不变,即:
VOUT=(R1+R2)/R2 * Vref
产生压差的主要原因是,在调整元件中有一个P 沟道的MOS 管。
当LDO 工作时MOS 管道通等效为一个电阻,RDS(ON),
VDROPOUT = VIN - VOUT = RDS(ON) x IOUTR.。