LDO线性调压器介绍

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1、LinearVoltageRegulator介绍－－－StepDownModeDT.LEE调压器种类（降压）工频（50/60Hz）变压器（AC-AC）开关电源（AC-DC）开关电源（DC-DC）线性调压电源（DC-DC）功能框图调整管参考电平比较放大器ViVoR1R2反馈电压Vo＝VrefX(1＋R2/R1)----AMS1117,1084,1085系列Vo＝VrefX(1＋R1/R2)----TPS763xx系列过流保护过热保护调整管种类达林顿＋NPNPNP＋NPNPNPPMOSPMOS+NMOS电路形式控

2、制电路ViVoROIb调压器工作模式可以用NPN晶体管的电流特性曲线描述（如右图）。工作区间分为线性区和饱和导通区。正常工作时使用的是饱和导通区。等效电路VoRORiVoROβIbIb在线性区，等效一个可变电阻在饱和区，等效一个受控的电流源电流源：β*Ib工作原理：正常工作区（饱和调整区间）工作点P0对应工作输出电流为Ic2当负载变大，输出电流增加到Ic3时，P0移动到P2`在P2`工作点的时候，如果这个时候输入电压Vi增大，而输出电压不变，Vce就会相应增大，因此，工作点由P2`移动到P2同理在P2`状态下

3、，输入电压Vi减小，工作点将由P2`移动到P1如果输入电压进一步下降，会使得控制环路无法正常调整，输出电压将随输入电压下降而下降。－－－跌落区工作原理：跌落区（线性调整区）输出电压跌落区可以定义为稳压器的输输入电压过低，使得内部调整电路无法正常工作输出电压随着输入电压的降低而降低。Ib1对应线性区Rj等效电阻Vce/Ic最大Ib7对应线性区Rj等效电阻Vce/Ic最小右图工作点由P1移动到P2后，输入电压进一步降低，P2开始进入跌落区进入跌落区后，输入电压进一步减小，Ib也会相应减小，工作点移动到P3输入电压

4、再进一步减小，工作点达到Pto输出电压关闭输入电压特性右图是输入电压/输出电压关系坐标图（以TPS763333.3VLDO为例）2.3V以下为关断区2.3V到3.6V为跌落区3.6V到10V为正常调节区性能参数DropoutVoltage（最小工作压差）：调压器正常工作所必须的输入输出之间的电压差。它由调整管类型，拓扑结构决定。a）达林顿＋NPN：Vdropout=Vce(sat)+2*Vbe≈1.6~2.5Vb）PNP＋NPN：Vdropout=Vce(sat)+Vbe≈0.9~1.3Vc）PNP：Vdro

5、pout=Vce(sat)≈0.15~0.4Vd）PMOS，PMOS＋NMOS：Vdropout=Io*Ron≈35~350mVb),c)和d)又称为LDO(LowDropoutVoltageRegulator)2.QuiescentCurrent（静态电流）：－－越小越好静态电流＝输入电流－输出电流，Iq＝Ii－Io静态电流包括偏置电流，调整管驱动电流（没有流出电压输出管脚的部分）。它由调整管类型，拓扑结构，温度决定。晶体管是电流驱动型，MOS管是电压驱动型，MOS的Iq比晶体管小。性能参数3.效率：－－越

6、高越好效率＝Io*Vo/((Io+Iq)*Vi)*100压差越小，效率越高静态电流越小，效率越高参数达林顿NPNPNPNMOSPMOS最大输出电流Io大大大中中静态工作电流Iq中中大小小最小压差Vdrop1.6～2.50.9～1.30.15～0.40.035～0.350.035～0.35速度Speed快快慢中中5种常用的调整管参数对比性能参数4.LineRegulation（线性调整率）：－－越小越好LineRegulation指的是在相同负载，不同输入电压时，输出端电压的稳定能力。物理公式：△Vo/△Vi=

7、(1+R2/R1)/(β*ga*(Ro+Rce))β:调整管的增益,ga:比较放大的增益β*ga:环路增益，提高环路增益，负载越小，调整管内阻越小，线性调整性能越好。5.LoadRegulation（负载调整率）：－－越小越好LoadRegulation指的是在不同负载，相同输入电压时，输出端电压的稳定能力。物理公式：△Vo/△Io=(1+R2/R1)/(β*ga)β:调整管的增益,ga:比较放大的增益β*ga:环路增益，提高环路增益，可以提高负载调整率。附：Line/LoadRegulation测试方法：为

8、了减小温度影响，保证结温恒定，测试时使用低占空比的测试信号。（60uS脉动周期，输入电压变化，输出负载变化）性能参数6.ThermalRegulation（热调整率）：－－越小越好指在加固定输入电压，带固定负载后的t（通常几十mS）时间内，查看输出电压的变化率。测试结果扣除前60uS的Load/Line调整率。如：测试输入6V，负载Io=100mA,t＝10mS7.TemperatureStabil