LDO在開(kāi)關(guān)電源中的設計應用

1. 輸入輸出電壓差

輸入輸出電壓差是低壓差線(xiàn)性穩壓器最重要的參數。在保證輸出電壓穩定的前提下，該電壓差越低，線(xiàn)性穩壓器的性能越好。比如，5.0V的低壓差線(xiàn)性穩壓器，只要輸入5.5V，就能使輸出電壓穩定在5.0V。

2. 最大輸出電流

用電設備的功率不同，要求穩壓器輸出的最大電流也不相同。通常，輸出電流越大的穩壓器成本越高。為了降低成本，在多只穩壓器組成的供電系統中，應根據各部分所需要的電流值選擇適當的穩壓器。

3. 負載調整率

負載調整率是眾多電源設備一個(gè)非常重要的參數，它反映了電源抑制負載干擾的能力，負載調整率越低，輸出負載對輸出電壓的影響越小，LDO的品質(zhì)就越好。

4. 接地電流

接地電流I_GND是指串聯(lián)調整管輸出電流為零時(shí)，輸入電源提供的穩壓器工作電流。該電流有時(shí)也稱(chēng)為靜態(tài)電流，但是采用PNP晶體管作串聯(lián)調整元件時(shí)，這種習慣叫法是不正確的。通常較理想的低壓差線(xiàn)性穩壓器的接地電流很小。

圖2：LDO應用于開(kāi)關(guān)電源原理。

5. 輸出電容器

典型LDO需要增加外部輸入和輸出電容器。利用較低ESR的大電容器一般可以全面提高電源抑制比(PSRR)、噪聲以及瞬態(tài)性能。

陶瓷電容器通常是首選，因為它們價(jià)格低而且故障模式是斷路，相比之下鉭電容器比較昂貴且其故障模式是短路。輸出電容器的等效串聯(lián)電阻(ESR)會(huì )影響其穩定性，陶瓷電容器具有較低的ESR，大概為10 mΩ量級，而鉭電容器ESR在100 mΩ量級。另外，許多鉭電容器的ESR隨溫度變化很大，會(huì )對LDO性能產(chǎn)生不利影響。電容的具體應用需要咨詢(xún)LDO廠(chǎng)商以確保正確實(shí)施。

6. 封裝

選擇LDO產(chǎn)品時(shí)應考慮LDO的散熱，負載大的LDO應盡可能選擇大封裝，這樣有利于LDO性能穩定。

LDO在開(kāi)關(guān)電源中的設計應用

遵循以上原則，本文選擇哈爾濱圣邦微電子有限公司生產(chǎn)的SG2002和SG2012系列LDO。

應用LDO于開(kāi)關(guān)電源的電路如圖2所示，圖中虛線(xiàn)部分是開(kāi)關(guān)電源通常采用的電

路，它可以給LDO提供+6V/1.5A的輸出電壓/電流。該電源應用SG2002-5.0XN5/TR、SG2012-3.3XKC3/TR、SG2012-2.5XKC3/TR以及SG2012-1.8XKC3/TR分別生成+5.0V/0.3A、3.3/0.4A、2.5V/0.4A以及1.8V/0.4A電壓/電流。圖中LDO芯片的輸入端和輸出端接有1uF的瓷片電容，以此提高LDO的穩定性。在每個(gè)LDO的BP端接上一個(gè)0.01uF的瓷片電容，可以有效地降低LDO的輸出噪聲。

LDO在開(kāi)關(guān)電源中的作用

1. 簡(jiǎn)化開(kāi)關(guān)電源設計

開(kāi)關(guān)電源多路輸出一般通過(guò)增加高頻變壓器反饋端來(lái)實(shí)現，這使得開(kāi)關(guān)電源在設計過(guò)程中增加了設計者的工作量。應用LDO作為開(kāi)關(guān)電源的輸出終端，可以極大地簡(jiǎn)化開(kāi)關(guān)電源的設計，縮短開(kāi)發(fā)周期。

2. 提高開(kāi)關(guān)電源的負載調整率

LDO是來(lái)穩定電源電壓的專(zhuān)用芯片，目前有很多公司設計的LDO的負載調整率非常小。應用LDO可以大幅度地降低開(kāi)關(guān)電源負載調整率。