选择低压降线性调节器LDO的方法

文章摘要： 输入、输出以及降低电压 选择输入电压范围可以适应电源的LDO。下表列出了便携式设备所采用的、流行的电池化学物质的电压范围。 在确定 LDO 是否能够提供预期输出电压时，需要考虑其压降。输入电压必须大于预期输出电压与特定压降之和，即 VIN > VOUT + VDROPOUT。如果 VIN 降低至必需的电压以下，则我们说 LDO 出现"压降"，输出等于输入减去旁路元件 (pass element) 的 RDS(on) 乘以负载电流。 需要注意压降时的性能变化。驱动旁路晶体管的误差放大器完全打开或者出于"待发状态"(coc

选择低压降线性调节器LDO的方法,标签：电子元件,http://www.88dzw.com

    输入、输出以及降低电压
    选择输入电压范围可以适应电源的LDO。下表列出了便携式设备所采用的、流行的电池化学物质的电压范围。

    在确定 LDO 是否能够提供预期输出电压时，需要考虑其压降。输入电压必须大于预期输出电压与特定压降之和，即 VIN > VOUT + VDROPOUT。如果 VIN 降低至必需的电压以下，则我们说 LDO 出现"压降"，输出等于输入减去旁路元件 (pass element) 的 RDS(on) 乘以负载电流。

    需要注意压降时的性能变化。驱动旁路晶体管的误差放大器完全打开或者出于"待发状态"(cocked)，因此不产生任何环路增益。这意味着线路与负载调节很差。另外，PSRR 在压降时也会显著降低。

    选用可提供预期输出电压的 LOD 作为节省外部电阻分压器成本与空间的固定选项，外部电阻分压器一般用于设置可调器件的输出电压。利用可调 LDO 可以设置输出，以提供内部参考电压，其一般为 1.2V 左右，只需把输出连接到反馈引脚。请与厂商确认是否具备该功能。

    负载电流要求
    通考虑负载需要的电流量并据此选择 LDO。请注意：额定电流为比如 150mA 的 LDO 可能会在短时间内提供高出很多的电流。请查验最低输出电流限值规范，或者咨询有关厂商。

电池电压
电池的化学成分 电压范围 锂离子/锂聚合物 2.7～4.2V（额定3.6V） NiMH/NICd 0.9～1.5V（额定1.2V） AA/AAA 0.9～1.5V（额定1.5V）

    封装与功耗
    便携式应用本质存在空间限制，因此解决方案的大小至关重要。裸片可以最小化尺寸但是缺乏封装的诸多优势，如：保护、行业标准以及能够被现有装配架构轻松采用等特性。芯片级封装 (CSP) 能在提供裸片的尺寸优势的同时还可以带来封装的许多优势。

    在无线手持终端市场需求的推动下，CSP产品正不断推陈出新。例如，采用0.84 x 1.348-mm CSP的德州仪器 (TI) 200mA RF LDO（参见图1）预计将于9月份上市，其采用可实现轻松装配以及高板级可靠性的技术。


图1：与SOT-23和SC-70封装相比，采用芯片级封装的LDO同时具备裸片尺寸优势与封装优势

    其他小型封装包括流行的3x3mm SOT-23、小型2.13x2.3mm SC-70以及亚1毫米高度封装 (sub-1-mm-height PACkage)、ThinSOT及无引线四方扁平封装 (QFN)。由于在下侧采用了能够在器件与PC板之间建立高效散热接触的散热垫，QFN 因而可提供更好的散热特性。

    请注意不要超过封装的最大功耗额定值。功耗可以采用P_DISSIPATION = (V_IN-V_OUT)/(I_OUT + I_Q) 进行计算。一般来说，封装尺寸越小，功耗越小。但是QFN封装可以提供极佳的散热性能，这种性能完全可与尺寸是其1.5～2倍的众多封装相媲美。

    LDO拓扑与I_Q
    为了最大化电池的运行时间，需要选择相对于负载电流来说静态电流I_Q较低的LDO。例如，考虑到I_Q 只增加0.02％的微不足道的电池消耗，在100mA负载情况下，一般采用200μA的I_Q比较合理。

    另外，还需要注意的是，由于电池放电特性，某些情况下压降会对电池寿命产生决定性影响。由于碱性电池放电速度较慢，其电源电压在压降情况下可以提供比NiMH电池更多的容量。必须在 I_Q 和压降之间仔细权衡，以便在电池寿命期间获得最大的容量，因此，较低的I_Q并不能始终保证长电池寿命。

    需要注意I_Q 在双极拓扑中的表现。I_Q 不但随负载电流变化很大，而且在压降情况下会有所增加。

    另外，需要注意在数据表中对I

[1] [2]  下一页