電源設計新手必備!LDO規格書看不懂不怕
發布時間:2014-12-11 責任編輯:sherryyu
【導讀】對於很多新手來說,尋找一些資料來閱讀並進行分析,是比較有效率的一種學習方法,但不一定容易。。本篇文章針對新手,將LDO規格書當中的一些概念進行了解釋,幫助大家更好的從LDO規格書學到自己想要的知識。對於剛接觸電源設計的新手來說,肯定是一篇不可多得的資料文章。
對於很多新手來說,尋找一些資料來閱讀並進行分析,是比較有效率的一種學習方法。很多人會從LDO規格書開始入手,但是LDO規格書當中有很多較為專業的名詞,對於新手來說並不容易理解。本篇文章就將對LDO規格書中一些經常出現的一些概念進行解釋。
過熱保護電路

圖1
如圖1所示,以藍色橢圓形圈出的過熱保護電路,可在輸出引腳(VOUT)和接地引腳(GND)短路等狀況時檢測電壓調節器是否過熱,並停止電壓調節器的運行以防止其受損。如果電壓調節器結點的溫度超過150°C,則過熱保護電路會停止電壓調節器的運行。此外,如果電壓調節器停止運行後結點的溫度降至125°C 以下,則將重新開始電壓調節器的運行。(實際溫度會因產品而異)因(yin)此(ci),過(guo)熱(re)保(bao)護(hu)電(dian)路(lu)的(de)操(cao)作(zuo)將(jiang)重(zhong)複(fu)關(guan)閉(bi)和(he)開(kai)啟(qi)電(dian)壓(ya)調(tiao)節(jie)器(qi),直(zhi)至(zhi)引(yin)起(qi)電(dian)壓(ya)調(tiao)節(jie)器(qi)過(guo)熱(re)的(de)原(yuan)因(yin)被(bei)消(xiao)除(chu)。結(jie)果(guo)可(ke)能(neng)會(hui)產(chan)生(sheng)脈(mai)衝(chong)形(xing)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)。請(qing)避(bi)免(mian)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)的(de)發(fa)生(sheng)。在(zai)規(gui)格(ge)書(shu)中(zhong),用(yong)過(guo)熱(re)保(bao)護(hu)檢(jian)測(ce)溫(wen)度(du)(TTSD)和過熱保護解除溫度(TTSR)來表示。
自動放電功能

圖2
當通過CE引腳將電壓調節器從工作模式切換至待機模式時,VOUT引腳電壓不會立即降至接地的水平,因為輸出電容需要時間來放電。為防止這種情況,理光在具有此功能的電壓調節器輸出電路(圖2中用藍色圓圈圈出)中增加了N型晶體管,以使輸出電容可以迅速放電。自動放電功能可以與係統關斷時序相結合。

圖3
如圖3所示,連接至VOUT引腳的電容在不帶自動放電功能的情況下放電需要2.73秒,而在自動放電功能的情況下放電則隻需要126μs。
自動放電功能確保了當電壓調節器進入待機模式時輸出快速下降,同時也能防止當連接至VOUT引腳的輸出電容向外部係統放電時(如圖3中右圖所示)可能會產生的問題。
[page]
節電功能
諸如手機等越來越多的各種設備不僅僅具有通話模式(工作模式)和關閉模式這兩種狀態,同時還具有待機模式(休眠模式)等(deng)狀(zhuang)態(tai)。但(dan)是(shi),在(zai)工(gong)作(zuo)模(mo)式(shi)和(he)休(xiu)眠(mian)模(mo)式(shi)中(zhong),電(dian)壓(ya)調(tiao)節(jie)器(qi)必(bi)須(xu)滿(man)足(zu)完(wan)全(quan)不(bu)同(tong)的(de)要(yao)求(qiu)。在(zai)工(gong)作(zuo)模(mo)式(shi)中(zhong),電(dian)壓(ya)調(tiao)節(jie)器(qi)必(bi)須(xu)快(kuai)速(su)響(xiang)應(ying)並(bing)具(ju)有(you)高(gao)紋(wen)波(bo)抑(yi)製(zhi)比(bi),但(dan)在(zai)休(xiu)眠(mian)模(mo)式(shi)中(zhong)會(hui)消(xiao)耗(hao)較(jiao)低(di)的(de)消(xiao)費(fei)電(dian)流(liu)。為(wei)了(le)滿(man)足(zu)這(zhe)些(xie)相(xiang)互(hu)衝(chong)突(tu)的(de)條(tiao)件(jian),理(li)光(guang)的(de)電(dian)壓(ya)調(tiao)節(jie)器(qi)具(ju)備(bei)了(le)節(jie)電(dian)功(gong)能(neng),可(ke)允(yun)許(xu)在(zai)快(kuai)速(su)響(xiang)應(ying)模(mo)式(shi)和(he)低(di)功(gong)耗(hao)模(mo)式(shi)之(zhi)間(jian)進(jin)行(xing)切(qie)換(huan)。

圖4
快速響應模式具有比低功耗模式快100倍的負載瞬態響應速度,而輸出電壓變化則為低功耗模式的1/10。
與快速響應模式相比,低功耗模式的消費電流僅為1/10。

圖5
快速響應模式中,1kHz時的紋波抑製比約為75dB,而在低功耗模式中,1kHz時的紋波抑製比將為約35dB。

圖6
[page]

圖7
浪湧電流限製電路

圖8
langyongdianliuxianzhidianlukefangzhidianyatiaojieqiqidongshidelangyongdianliuzaochengshuchudianyadebodong。youyuduanluxianliudianludezuoyong,dianyatiaojieqishuchudianliuheshuchudianyazhijiandeguanxituchengzhehuixingzhuang,rutu8所示。但是,啟動電壓調節器時,會有大量的電流在輸出電容充電前湧入。輸出電壓和輸出電流特性實例圖,大約會有1600mAdelangyongdianliuzailiudong。zhezhongqingkuangxia,shuchudianliujianghuishoudaoyingxiang,yidanlangyongdianliutingzhi,shuchudianliujianghuilijimengzeng。weilebimianzhezhongqingkuangdefasheng,langyongdianliuxianzhidianluhuizaidianyatiaojieqiqidonghoudeyidingshijianneijiangshuchudianliuxianzhizai500mA以下。
[page]
浪湧電流限製時間可調
langyongdianliuxianzhidianluhuizaidianyatiaojieqiqidongshixianzhilangyongdianliu。danshidangshuchudianrongjiaodashikenengwufachanshengzugoudexiaoguo。danglangyongdianliuxianzhishijianduanyulangyongdianliufashengshijianshijiuhuichuxianzhezhongqingkuang。R1190x係列的浪湧電流限製電路通過連接電容至 DELAY引腳來設定浪湧電流限製的時間。浪湧電流限製時間(tD)和連接至DELAY引腳的電容器的電容CD(F)之間的關係可通過以下公式來計算:tD = <0.000198+ (3.79 x 107 x CD)> x VIN 即使電容沒有和 DELAY 引腳連接,浪湧電流也會被限製。這種情況下,CD=0,根據上述公式計算可得出浪湧電流限製時間。(tD=約200μs × VIN)

圖9
雙通道LDO電壓調節器
雙通道LDO 電(dian)壓(ya)調(tiao)節(jie)器(qi)包(bao)括(kuo)單(dan)路(lu)輸(shu)入(ru)類(lei)型(xing)和(he)雙(shuang)路(lu)輸(shu)入(ru)類(lei)型(xing)。單(dan)路(lu)輸(shu)入(ru)類(lei)型(xing)中(zhong)兩(liang)個(ge)電(dian)壓(ya)調(tiao)節(jie)器(qi)共(gong)享(xiang)一(yi)個(ge)輸(shu)入(ru)引(yin)腳(jiao),由(you)於(yu)減(jian)少(shao)了(le)引(yin)腳(jiao)的(de)數(shu)量(liang),因(yin)此(ci)其(qi)封(feng)裝(zhuang)較(jiao)小(xiao)。但(dan)是(shi),在(zai)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)和(he)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)之(zhi)間(jian)存(cun)在(zai)較(jiao)大(da)的(de)差(cha)異(yi),由(you)於(yu)兩(liang)個(ge)電(dian)壓(ya)調(tiao)節(jie)器(qi)的(de)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)相(xiang)同(tong),因(yin)此(ci)能(neng)耗(hao)和(he)功(gong)耗(hao)會(hui)變(bian)大(da)。

圖10
使用前的注意事項
特性實例

圖11
PCB 布線
確保VDD和GND導線的魯棒性。如果它們的阻抗過大,則可能會導致噪聲或使運行不穩定。在VDD和GND引腳之間連接一個大小適當的電容,並且盡可能的靠近引腳。
[page]
相位補償
在LDO(低輸入輸出電壓差)電壓調節器中具有相位補償,因此即使在負載電流變化時也能確保穩定運行。為此,采用了具有良好頻率特性和適宜的ESR(等效串聯電阻)的電容COUT。(陰影區域中為數據值)如果采用了鉭電容且電容的等效電阻值較大,則輸出可能會不穩定。評估電路時應將頻率特性考慮在內。根據電容尺寸、製造商和元件型號,電容的偏壓特性和溫度特性有所不同。評估電路時應將實際特性考慮在內。

圖12
短路限流電路
如圖13所示,藍色橢圓形中所示的短路限流電路作為“電流限製”,在輸出引腳(VOUT)和接地引腳(GND)短路時,通過限製輸出電流來保護電壓調節器免受損害。它由過流保護電路和短路電流保護電路組成。在特性實例中,在“輸出電壓和輸出電流”圖tu上shang,過guo流liu保bao護hu活huo動dong用yong藍lan色se線xian條tiao標biao出chu,短duan路lu電dian流liu保bao護hu活huo動dong用yong藍lan色se圈quan圈quan出chu。過guo流liu保bao護hu的de限xian製zhi電dian流liu值zhi在zai規gui格ge書shu中zhong沒mei有you定ding義yi。請qing參can閱yue特te性xing實shi例li的de圖tu表biao。短duan路lu電dian流liu保bao護hu的de限xian製zhi電dian流liu值zhi在zai規gui格ge書shu中zhong被bei定ding義yi為wei短duan路lu限xian流liu(Ilim)。在理光電壓調節器中,通常設定在 30mA 至 250mA 的範圍內。

特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 築基AI4S:摩爾線程全功能GPU加速中國生命科學自主生態
- 一秒檢測,成本降至萬分之一,光引科技把幾十萬的台式光譜儀“搬”到了手腕上
- AI服務器電源機櫃Power Rack HVDC MW級測試方案
- 突破工藝邊界,奎芯科技LPDDR5X IP矽驗證通過,速率達9600Mbps
- 通過直接、準確、自動測量超低範圍的氯殘留來推動反滲透膜保護
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
微波功率管
微波開關
微波連接器
微波器件
微波三極管
微波振蕩器
微電機
微調電容
微動開關
微蜂窩
位置傳感器
溫度保險絲
溫度傳感器
溫控開關
溫控可控矽
聞泰
穩壓電源
穩壓二極管
穩壓管
無焊端子
無線充電
無線監控
無源濾波器
五金工具
物聯網
顯示模塊
顯微鏡結構
線圈
線繞電位器
線繞電阻


