LDO和BUCK降压稳压器的区别及应用注意事项
LDO详细介绍
LDO详细介绍LDO是低压差线性稳压器的英文简称,是Lineaer Dropout Regulator的缩写。
它是一种用于电子设备中的电源管理器件,主要用于将高压输入电源转换为稳定的低压输出电源。
LDO稳压器是一种线性的电压稳压器,它通过选用合适的转导电阻和反馈电路,能够在输入电压与输出电压之间产生一个稳定的、低压差的电压源。
与开关稳压器相比,LDO稳压器的设计电路更简单,而且输出电压的纹波更小,输出电压稳定性更好。
LDO稳压器的主要工作原理是通过一个功率NPN晶体管和一个PNP晶体管组成的串联电路对输电机输入电压进行调整,然后通过一个反馈电阻网络进行负反馈控制,从而实现在负载变化的情况下输出电压的稳定性。
LDO稳压器有以下几个特点:1.低压差:LDO稳压器通常具有较低的压差,一般在0.1V至0.5V之间。
这意味着它可以将高压输入电源转换为非常接近输出电路所需的稳定低压电源,从而减少了能量损耗。
2.高效率:由于LDO稳压器是线性的电压稳压器,没有开关元件,因此其效率相对较低。
但是,由于输入到输出的压差较小,使其输出功率损耗相对较小。
3.稳定性:LDO稳压器有较好的负载调节性和线性调节性能,可以在较大的负载变化范围内保持输出电压的稳定性。
4.低纹波:LDO稳压器的输出电压纹波较小,通常在几毫伏到几十毫伏之间,这对需要较低纹波的电子设备非常重要,如音频放大器。
LDO稳压器广泛应用于各种电子设备中,包括移动通信设备、计算机、工业控制系统、可穿戴设备、消费电子产品等。
由于其输出电压稳定性好、纹波小、封装紧凑等优点,使得LDO稳压器成为电子设备中一种常见的电源管理解决方案。
在选择LDO稳压器时1.输入电压范围:根据应用的需求选择合适的输入电压范围,确保稳压器能够正常工作。
2.输出电压范围:根据所需的输出电压确定合适的LDO稳压器型号,确保输出电压满足应用需求。
3.输出电流能力:考虑应用所需的最大输出电流,选择具有足够输出电流能力的LDO稳压器。
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。
降压电路LDO
降压电路LDO一、拓扑结构1、LDO拓扑如上图,要想掌握LDO,必须理解拓扑结构,几乎所有LDO都是基于此拓扑结构。
2、由拓扑可知,LDO属于线性电源,通过控制开关管的导通程度实现稳压,输出纹波小,无开关噪声;3、线性电源,输出电流等于输入电流,发热功率=电压差*电流,转换效率=Vo/Vi;4、LDO不适合电压差过大的场合,比如输入24V,输出3.3V,如果电流20mA,发热功率=20.7V*20mA=0.54W,效率只有13.75%;5、LDO不适合电流大的场合,电流大,发热功率相对较大,同时,压差大,可能导致电压下拉,具体看datasheet的电压降,比如1V/1A(电流1A时,压降最少1V,此时,如果输入电压4V,输出最大只能3V);6、根据经验,SOT-23封装,发热功率不超过0.3W;SOT-89,发热功率不超过0.5W;7、如果发热功率过大,可以考虑使用BUCK降压电路,必须使用LDO的话,可以串联电阻,分担一部分功耗,但需要注意LDO电压降必须满足要求。
二、选型1、选型依据:输入与输出电压,输出电流,静态电流,发热功率,封装,成本等;2、品牌很多,像TI、合泰、南京微盟、UTC等,可以上立创商城查找。
3、项目实战以78L05、ME6211C33M5G、HT7333-3为例,其它型号,设计方法大同小异。
三、项目实战1、原理图设计说明:78L05,低成本。
最大支持100mA稳定电流输出,电压降必须大于2V,也就是说,输入电压必须大于7V,串联的电阻,用于分担78L05的发热功率。
说明:ME6211C33M5G,低压差(210mV/200mA),最大支持500mA稳定电流输出,输入电压不超过6V。
说明:HT7333-3,静态电流只有1uA,适合待机低功耗的产品,最大支持250mA稳定电流输出,输入电压支持30V,。
2、PCB设计设计要点:1、输入与输出电容靠近IC即可;2、注意封装的引脚顺序。
ldo基础知识
ldo基础知识LDO即low dropout regulator,是一种低压差线性稳压器,是相对于传统的线性稳压器来说的。
那么你对LDO了解多少呢?以下是由店铺整理关于ldo知识的内容,希望大家喜欢!LDO的基本含义LDO 是一种线性稳压器,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MOS 功率晶体管,它能够提供最低的压降电压。
使用功率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。
如果负载较小,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DC-DC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DC-DC。
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)。
LDO线性稳压器的性能之所以能够达到这个水平,主要原因在于其中的调整管是用P沟道MOSFET,而普通的线性稳压器是使用PNP晶体管。
电源管理芯片LDO和DCDC的区别
电源管理芯片L D O和D C D C的区别The document was prepared on January 2, 2021DC/DC和LDO的区别LDO :LOW DROPOUT VOLTAGE低压差线性稳压器,故名思意,为线性的稳压器,仅能使用在降压应用中.也就是输出电压必需小于输入电压.优点:稳定性好,负载响应快.输出纹波小缺点:效率低,输入输出的电压差不能太大.负载不能太大,目前最大的LDO为5A但要保证5A的输出还有很多的限制条件DC/DC:直流电压转直流电压.严格来讲,LDO也是DC/DC的一种,但目前DC/DC多指开关电源.具有很多种拓朴结构,如BUCK,BOOST.等..优点:效率高,输入电压范围较宽.缺点:负载响应比LDO差,输出纹波比LDO大.DC / DC 和 LDO的区别是什么DC/DC 转换器一般由控制芯片,电杆线圈,二极管,三极管,电容构成.DC/DC转换器为转变输入电压后有效输出固定电压的电压转换器.DC/DC转换器分为三类:升压型DC/DC 转换器、降压型DC/DC转换器以及升降压型DC/DC转换器.根据需求可采用三类控制.PWM控制型效率高并具有良好的输出电压纹波和噪声.PFM控制型即使长时间使用,尤其小负载时具有耗电小的优点.PWM/PFM转换型小负载时实行PFM控制,且在重负载时自动转换到PWM控制.目前DC-DC转换器广泛应用于、MP3、数码相机、便携式媒体播放器等产品中.LDO是low dropout voltage regulator的缩写,整流器.DC-DC,其实内部是先把DC直流电源转变为交流电电源AC.通常是一种自激震荡电路,所以外面需要电感等分立元件.然后在输出端再通过积分滤波,又回到DC电源.由于产生AC电源,所以可以很轻松的进行升压跟降压.两次转换,必然会产生损耗,这就是大家都在努力研究的如何提高DC-DC效率的问题.包括boost升压、buck降压、Boost/buck升/降压和反相结构,具有高效率、高输出电流、低静态电流等特点,随着集成度的提高,许多新型DC-DC 转换器的外围电路仅需电感和滤波电容;但该类电源控制器的输出纹波和开关噪声较大、成本相对较高.:低压差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LDO可达到以下指标:30μV 输出噪声、60dB PSRR、6μA 静态电流及100mV 的压差.LDO 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源电流;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, LDO 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LDO,尽管电池最后放电能量的百分之十没有使用,但是LDO 仍然能够在低噪声结构中提供较长的电池寿命.什么是 LDO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,放完电后的电压为,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.图1-1 低压差线性稳压器基本电路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.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.但是其设定的输出电压数值均为常用电压值,不可能满足所有的应用要求,但是外接元件数值的变化将影响稳定精度.2.最大输出电流Maximum Output Current用电设备的功率不同,要求稳压器输出的最大电流也不相同.通常,输出电流越大的稳压器成本越高.为了降低成本,在多只稳压器组成的供电系统中,应根据各部分所需的电流值选择适当的稳压器.3.输入输出电压差Dropout Voltage输入输出电压差是低压差线性稳压器最重要的参数.在保证输出电压稳定的条件下,该电压压差越低,线性稳压器的性能就越好.比如,的低压差线性稳压器,只要输入电压,就能使输出电压稳定在.4.接地电流Ground Pin Current接地电路IGND是指串联调整管输出电流为零时,输入电源提供的稳压器工作电流.该电流有时也称为静态电流,但是采用PNP晶体管作串联调整管元件时,这种习惯叫法是不正确的.通常较理想的低压差稳压器的接地电流很小.5.负载调整率Load Regulation负载调整率可以通过图2-1和式2-1来定义,LDO的负载调整率越小,说明LDO抑制负载干扰的能力越强.图2-1 Output Voltage&Output Current2-1式中△Vload—负载调整率Imax—LDO最大输出电流Vt—输出电流为Imax时,LDO的输出电压Vo—输出电流为时,LDO的输出电压△V—负载电流分别为和Imax时的输出电压之差6.线性调整率Line Regulation线性调整率可以通过图2-2和式2-2来定义,LDO的线性调整率越小,输入电压变化对输出电压影响越小,LDO的性能越好.图2-2 Output Voltage&Input Voltage2-2式中△Vline—LDO线性调整率Vo—LDO名义输出电压Vmax—LDO最大输入电压△V—LDO输入Vo到Vmax'输出电压最大值和最小值之差7.电源抑制比PSSRLDO的输入源往往许多干扰信号存在.PSRR反映了LDO对于这些干扰信号的抑制能力.三.LDO的典型应用低压差线性稳压器的典型应用如图3-1所示.图3-1a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,如图3-1b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.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,如图2-3c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图3-1d 所示.图3-1 低压差线性稳压器LDO典型应用。
ldo和dcdc的优点和缺点
ldo 和dcdc 的优点和缺点
一、LDO 介绍
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,电压降只有100mV。
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DC-DC 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DC-DC。
LDO 优缺点:
低压差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LDO 可达到以下指标:30μV 输出噪声、60dB PSRR、6μA 静态电流及100mV 的压差。
LDO 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源电
流;。
电源管理芯片LDO和DCDC的区别
DC/DC和LDO的区别LDO :LOW DROPOUT VOLTAGE低压差线性稳压器,故名思意,为线性的稳压器,仅能使用在降压应用中。
也就是输出电压必需小于输入电压。
优点:稳定性好,负载响应快。
输出纹波小缺点:效率低,输入输出的电压差不能太大。
负载不能太大,目前最大的LDO为5A (但要保证5A的输出还有很多的限制条件)DC/DC:直流电压转直流电压。
严格来讲,LDO也是DC/DC的一种,但目前DC/DC 多指开关电源。
具有很多种拓朴结构,如BUCK,BOOST。
等。
优点:效率高,输入电压范围较宽。
缺点:负载响应比LDO差,输出纹波比LDO大。
DC / DC 和LDO的区别是什么?DC/DC 转换器一般由控制芯片,电杆线圈,二极管,三极管,电容构成。
DC/DC转换器为转变输入电压后有效输出固定电压的电压转换器。
DC/DC转换器分为三类:升压型DC/DC转换器、降压型DC/DC转换器以及升降压型DC/DC转换器。
根据需求可采用三类控制。
PWM控制型效率高并具有良好的输出电压纹波和噪声。
PFM控制型即使长时间使用,尤其小负载时具有耗电小的优点。
PWM/PFM转换型小负载时实行PFM控制,且在重负载时自动转换到PWM控制。
目前DC-DC转换器广泛应用于手机、MP3、数码相机、便携式媒体播放器等产品中。
LDO是low dropout voltage regulator的缩写,整流器.DC-DC,其实内部是先把DC直流电源转变为交流电电源AC。
通常是一种自激震荡电路,所以外面需要电感等分立元件。
然后在输出端再通过积分滤波,又回到DC电源。
由于产生AC电源,所以可以很轻松的进行升压跟降压。
两次转换,必然会产生损耗,这就是大家都在努力研究的如何提高DC-DC效率的问题。
1.DCtoDC包括boost(升压)、buck(降压)、Boost/buck(升/降压)和反相结构,具有高效率、高输出电流、低静态电流等特点,随着集成度的提高,许多新型DC-DC 转换器的外围电路仅需电感和滤波电容;但该类电源控制器的输出纹波和开关噪声较大、成本相对较高。
LDO的选用原则及应用
LDO的选用原则及应用1. 输入输出电压差输入输出电压差是低压差线性稳压器最重要的参数。
在保证输出电压稳定的前提下,该电压差越低,线性稳压器的性能越好。
比如,5.0V的低压差线性稳压器,只要输入5.5V,就能使输出电压稳定在5.0V。
2. 最大输出电流用电设备的功率不同,要求稳压器输出的最大电流也不相同。
通常,输出电流越大的稳压器成本越高。
为了降低成本,在多只稳压器组成的供电系统中,应根据各部分所需要的电流值选择适当的稳压器。
3. 负载调整率负载调整率是众多电源设备一个非常重要的参数,它反映了电源抑制负载干扰的能力,负载调整率越低,输出负载对输出电压的影响越小,LDO的品质就越好。
4. 接地电流接地电流IGND是指串联调整管输出电流为零时,输入电源提供的稳压器工作电流。
该电流有时也称为静态电流,但是采用PNP晶体管作串联调整元件时,这种习惯叫法是不正确的。
通常较理想的低压差线性稳压器的接地电流很小。
图2:LDO应用于开关电源原理。
5. 输出电容器典型LDO需要增加外部输入和输出电容器。
利用较低ESR的大电容器一般可以全面提高电源抑制比(PSRR)、噪声以及瞬态性能。
陶瓷电容器通常是首选,因为它们价格低而且故障模式是断路,相比之下钽电容器比较昂贵且其故障模式是短路。
输出电容器的等效串联电阻(ESR)会影响其稳定性,陶瓷电容器具有较低的ESR,大概为10 mΩ量级,而钽电容器ESR在100 mΩ量级。
另外,许多钽电容器的ESR随温度变化很大,会对LDO性能产生不利影响。
电容的具体应用需要咨询LDO厂商以确保正确实施。
6. 封装选择LDO产品时应考虑LDO的散热,负载大的LDO应尽可能选择大封装,这样有利于LDO性能稳定。
LDO在开关电源中的设计应用遵循以上原则,本文选择哈尔滨圣邦微电子有限公司生产的SG2002和SG2012系列LDO。
应用LDO于开关电源的电路如图2所示,图中虚线部分是开关电源通常采用的电路,它可以给LDO提供+6V/1.5A的输出电压/电流。
低压差稳压器(LDO)在系统中的应用
低压差稳压器(LDO)在系统中的应用低压差稳压器(LDO)能够在很宽的负载电流和输入电压范围内保持规定的输出电压,而且输入和输出电压之差可以很小。
这个电压差被称为压降或裕量要求,在负载电流为2A时可以低至80mV。
可调输出低压差稳压器1于1977年首次推出。
现在,便携设备需要使用的低压差线性稳压器经常多达20 个。
最新便携设备中的许多LDO被集成进了多功能电源管理芯片2(PMIC)这是高度集成的系统,拥有20个或以上的电源域,分别用于音频、电池充电、设备管理、照明、通信和其它功能。
然而,随着便携系统的快速发展,集成式PMIC已经无法满足外设电源要求。
在系统开发的后期阶段必须增加专用LDO来给各种选件供电,如相机模块、蓝牙、WiFi和其它连接模块。
LDO还能用来辅助降低噪声,解决由电磁干扰(EMI)和印刷电路板(PCB)布线造成的稳压问题,并通过关闭不需要的功能来提高系统效率。
本文将讨论基本的LDO拓扑,解释关键的性能指标,并展示低压差稳压器在系统中的应用。
同时使用ADI公司LDO产品系列3的设计特征进行示例说明。
基本的LDO架构4。
LDO由参考电压、误差放大器、反馈分压器和传输晶体管组成,如这种闭环系统的动态特性基于两个主要的极点,一个是由误差放大器/传输晶体管组成的内部极点,另一个是由放大器的输出阻抗和输出电容的等效串联电阻(ESR)组成的外部极点。
输出电容及其ESR将影响环路稳定性和对负载电流瞬态变化的响应性能。
为了确保稳定性,推荐1Ω或以下的ESR值。
另外,LDO要求使用输入和输出电容来滤除噪声和控制负载瞬态变化。
电容值越大,LDO的瞬态响应性能越好,但会延长启动时间。
ADI公。
LDO和BUCK降压稳压器对比
LDO和BUCK降压稳压器(dc/dc)对比传统的线性稳压器,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,输入与输出的压差只有1.7v,显然是不满足条件的。
针对这种情况,才有了LDO类的电源转换芯片。
DC-DC转换器包括升压、降压、升/降压和反相等电路。
DC-DC转换器的优点是效率高、可以输出大电流、静态电流小。
随著集成度的提高,许多新型DC-DC转换器仅需要几只外接电感器和滤波电容器。
但是,这类电源控制器的输出脉动和开关噪音较大、成本相对较高。
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;2.占用PCB板面积小,如手机等手持电子产品;3.电路电源不允许使用电感器,如手机;4.电源需要具有瞬时校准和输出状态自检功能;5.要求稳压器低压降,自身功耗低;6.要求线路成本低和方案简单;此时,选用LDO是最恰当的选择,同时满足产品设计的各种要求DC/DC:效率高,噪声大;好处就是转换效率高,可以大电流,但输出干扰较大,体积也相对较大。
LDO:噪声低,静态电流小;体积小,干扰较小,当输入与输出电压差较大的化,转换效率低.所以如果是用在压降比较大的情况下,选择DC/DC,因为其效率高,而LDO会因为压降大而自身损耗很大部分效率;如果压降比较小,选择LDO,因为其噪声低,电源干净,而且外围电路简单,成本低。
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,输入与输出的压差只有1.7v,显然是不满足条件的。
针对这种情况,才有了LDO类的电源转换芯片。
LDO线性降压芯片:原理相当于一个电阻分压来实现降压,能量损耗大,降下的电压转化成了热量,降压的压差和负载电流越大,芯片发热越明显。
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)。
LDO 在电路中起的作用
LDO 在电路中起的作用
LDO【low drop output】 ,是我们硬件人员熟悉的不能再熟悉的一种器件了,这是一种线性的降压型的电源管理芯片。
那么,LDO都能干点啥事情呢?
1:降压稳压作用
在LDO的安全输入范围之内,LDO的输出,变化是很小的。
简单的说,就是输入变化很大,输出基本稳定
2:电源的隔离,提升电源的PSRR
LDO的一个重要的指标,就是PSRR。
这是一个电源电压噪声抑制系数。
简单的说,输入电源上的纹波【很多情况下,不是系统需要的,或则是系统希望没有的】,经过LDO以后,能够得到至少几十个dB的抑制。
在音频电路中,电源的217hz 的噪声,是个很令人头疼的事情
3:滤波作用
这个跟上边说的比较类似,如果把电源看作也是信号的一种形式的话,直流信号是我们最需要的。
带有很多变换信号的电源信号,经过LDO电路以后,无用的变换信号被过滤掉绝大部分,通过的,基本就是我们需要的直流信号为主了。
4:限幅比较器
输出稳定的削波,表征信号超过阈值了。
5:音质很好的Class A audioPA 【可能吗?】
有一类可以调整输出电压的LDO,FB是一个输出反馈管脚,一般情况下,Vfb是个固定值。
选择合适的R1 R2就可以得到想要得到的Vout
Vout R1 R2
R2
Vfb
如果在FB端,输入一个正弦信号【Vpp<Vfb】,输出Vout
将是一个放大了的反相信号,哈哈,classA的PA 实现了!。
LDO地全参数及使用注意事项
一、LDO电压相关参数。
1,输入电压Vin(Input Voltage)。
不要超出输入电压上限使用。
关于输入电压的上限通常有两个,一个是工作电压的额定值,超过了工作状态就会不稳定,性能难以保证;另一个是绝对最大上限,超过了会对器件造成永久性的不可恢复性损害,甚至烧毁。
低于输入电压下限可能会导致工作状态不稳定,甚至无法工作。
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。
此时误差放大器会进入完全导通状态,使环路的增益变为零,对负载的稳压能力会变得很差,电源抑制比也大幅度降低。
如果输入电压过小,即U in<U OUT+△U 时,LDO将失去稳压功能,输出电压会随输入电压而改变,此时U OUT就等于输入电压减去调整管导通电阻(R ON)与负载电流的乘积,即U OUT=U in-R ON*I O。
使用LDO设计电路时,输入电压满足必须U in≥U OUT + △U。
需要注意输入电压可能降低时的性能变化,要预留足够余量。
2,输出电压Vout(Output Voltage)。
LDO的输出电压有固定型和可调型两种。
固定型的输出电压在IC部锁定,无法更改。
可调型的,可以通过ADJ管脚(adjust )结合外部的分压电阻来调节输出电压。
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,但是外接元件数值的变化将影响稳定精度。
5,输出电压精度(Output Voltage Accuracy)。
很多因素都会对LDO输出有影响。
对LDO输出电压变化影响最大的是温度,因为参考电压和误差放大器对温度的变化比较敏感。
其次是电阻的精度。
而线性调整率、负载调整率、增益误差对精度的影响只有1%到3%.4,压差Vdif(Dropout Voltage)。
压差=Uin-Uout,它被定义为输入电压与输出电压之间的差。
带不同负载时有不同的Drop电压。
ldo电路应用
ldo电路应用LDO电路是低压差稳压器,常用于电源管理中控制电路的电压稳定。
在电路应用中,LDO电路可用于降压、升压和反相等应用,下面就详细阐述一下LDO电路在不同应用中的具体步骤。
一、降压电路1、输入电压稳步降低。
在LDO电路中,输入电压V IN 被稳定降低到预设的电压V OUT,同时输出电流I OUT 也被稳定控制。
降压电路的输入电压必须高于输出电压,所以需要一个差压在LDO电路之前。
例如,一个5V的LDO电路需要一个输入电压在5V以上,这个电压可以通过一个电容和电阻来实现稳定。
2、与输出负载匹配稳定输出电流需要满足最大负载及最小负载的要求,其中最小负载的功率消耗应不超过LDO电路的静态功耗。
3、稳定输出电压LDO电路通过内部反馈回路对输出电压进行控制,使其稳定在预设的电压值上。
此外,LDO电路还会响应外部的负载变化,维持稳定的输出电压。
二、升压电路1、输入电压稳步升高。
在LDO电路中,输入电压被稳定升高到预设的电压值上,同时输出电流也被控制在稳定的范围内。
2、与输出负载匹配与降压电路类似,升压电路的输出电流需要满足最大负载及最小负载的要求。
与输出负载不匹配的情况下,输出电压无法稳定。
3、稳定输出电压LDO电路内部的反馈回路控制输出电压,使其稳定在预设的电压值上。
同时,输出功率是稳定的。
三、反相电路1、输入电压变换反相电路中,输入电压被变换为负电压。
在LDO的反相电路中,输入电压被调整使得输出电压符号与输入电压相反。
例如,一个正翻转的输出电压可以通过一个负的输入电压来实现。
2、满足输出负载匹配LDO反相电路的输出电流应满足最小负载功耗以上的要求。
在输出负载电流变化时,LDO电路跟随外部的负载变化。
3、稳定输出电压与其他应用类似,LDO反相电路也能稳定维持输出电压在预设值上。
通过内部反馈回路的控制,LDO反相电路的输出电压得以稳定。
综上所述,LDO电路在电源管理中的应用非常广泛,只需要根据不同的应用场景可以设置不同的输入电压、差压、输出电流以及稳定输出电压等变量。
LDO和DC-DC原理、应用与对比-学习笔记V1
LDO和DC-DC器件的原理、应用与对比一、定义LDO:低压差线性稳压器(low dropout voltage regulator),仅能使用在降压应用中。
也就是输出电压必需小于输入电压。
DC/DC:直流电压转直流电压。
严格来讲,LDO也是DC/DC的一种,但目前DC/DC多指开关电源。
具有很多种拓朴结构,如BUCK(降压)。
BOOST(升压)等。
二、LDO工作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(PNP晶体管,注:实际应用中,此处常用的是P沟道场效应管)、取样电阻R1和R2、比较放大器A 组成。
低压差线性稳压器基本电路LDO电源基本由三大模块组成:调整电路模块、反馈电路模块、误差放大模块。
反馈模块:经R1上的分压对LDO输出电压进行采集;R1与R2电阻误差为1%;误差放大模块:将采集到的电压信号输入到比较器的反向端与正向端电压(实际想稳压输出的电压)进行比较,再将比较结果进行放大;有的LDO内部为节省器件面积,没有对Vref 进行滤波处理,在这种请况下就需要在Vref引脚上10微法电容保证其低噪声和低纹波的输入;调整模块:比较器输出的放大信号输入到MOS管的门级,使MOS管调整自身的导通压降,从而实现对输出的电压进行调整;其内部MOS管工作线性区。
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,而且可采用串联调整管也可用MOSFET。
三、LDO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。
但是其设定的输出电压数值均为常用电压值,不可能满足所有的应用要求,但是外接元件数值的变化将影响稳定精度。
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,输入与输出的压差只有1.7v,显然是不满足条件的。
针对这种情况,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MOS 功率晶体管,它能够提供最低的压降电压。
使用功率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。
如果负载较小,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)。
LDO电源在实际电路中的应用
LDO电源在实际电路中的应用
前面讲过LM338,它实际上就是高压差的稳压器,而这里的是低压差的稳压器,种类很多,如SPX3819,S1301,S1206等。
LDO,之所以会出现,主要是因为传统的线性稳压器,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。
一般的,LDO内部是晶体管或场效应管(FET),压差可以做到200mV以下,而输出电流能到200mA;后来因为要更低的功耗,更小的压差,就出现的MOS功率晶体管,压差可以做到几十mV,大大降低了对电池等供电设备的要求,不过LDO有个不好的,就是效率比较低,尤其是输入也输出电压相差比较大而输出的电流又比较大时。
buck和ldo电源ic工作原理
buck和ldo电源ic工作原理
Buck电源IC和LDO电源IC是两种常用的集成电路,它们在电源管理领域有着广泛的应用。
Buck电源IC和LDO电源IC的工作原理及其优缺点如下:
1. Buck电源IC
Buck电源IC是一种降压型电源,它利用开关管周期性地将输入电压切换到输出端,通过电感和二极管对电压进行滤波,从而输出一个较低的稳定电压。
Buck电源IC的优点是高效率、快速响应和节省空间等,但其缺点是输出电压可调范围较窄。
2. LDO电源IC
LDO电源IC是一种线性稳压器件,它通过一个三端稳压器将输入电压稳定到一个较低的输出电压。
LDO电源IC的优点是输出电压稳定、抗噪声能力强、输出电压范围广泛等,但其缺点是效率低、温度漂移大、需要外部元器件等。
总之,Buck电源IC和LDO电源IC各有优缺点,在实际应用中需要根据具体要求选择适合的电源IC。
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LDO 和BUCK 降压稳压器的区别及应用注意事项
在采用MCU/DSP/FPGA 设计的控制系统中,低压输入级(一般在12V 以下),输出5V/3.3V/1.8V/1.5V/1.2V 的电路中,常用的电源芯片是BUCK(降压型)开关稳压器和LDO(低压差)线性稳压器。
这两款电源芯片在应用中,有着各自的优缺点,在电路设计时,需要根据实际有选择地使用。
一、LDO 和BUCK 降压稳压器对比
1、当输入电压为高电压时(一般是》5V 的时候),并且输入输出压差很大时,需要选用BUCK 开关稳压器,这种情况下,采用开关电源芯片,效率高,发热量小;若采用线性稳压器,则输入输出的压差过大,这部分功率都被消耗了,造成效率低、发热量巨大,需要额外增加大的散热片。
当输入电压在5V 以下时,优先考虑LDO 线性稳压器,这类芯片的特点是低成本,若在不考虑成本及高要求的情况下,也可使用开关稳压器芯片。
2、当板级输出电源的输出电流》1A 时,宜用BUCK 开关稳压器,这类芯片型号非常多,这里就不一一列举了;当输出的电源在1A 以下,最好选
择LDO 芯片,使用开关稳压器就有些浪费资源了,呵呵。