工程案例

  低压差稳压器英文简称LDO，它是一种具有成本效益且简单的稳压器，基本功能是从高输入电压中获得稳定的o/p电压。低压差稳压器的主要特征是，只要提供稳定的o/p电压，它就能在其两端产生极低的电压降。因此，这允许稳压器在电池输入电压接近必要的稳压o/p电压的情况下用于功率关键电池的应用。

  低压差稳压器使用可变输入来提供稳定、持续受控、低噪声的 DC o/p电压，也就是说，低压差稳压器是一个线性稳压器，在输入和输出之间包含一个小的压降，即使在o/p电压非常接近 i/p电压时也能正常工作，不像线性稳压器需要巨大的压降在输入和输出之间正常运行。与线性型等其他电压调节器相比，该电压调节器没开关噪声且器件尺寸更小。

  低压差稳压器原理上与一般线性稳压器基本相同，不同之处在于低压差稳压器输出端的功率由NPN晶体管共集极架构改为PNP集电极开路架构，这样只要利用对地的电压差就能让晶体管处于饱和导通状态，因此输入端只需高出输出端多于功率晶体管的饱和电压，稳压器就能稳定输出电压。

  LDO内部电路一般来说包括：基准电压、分压取样电路、误差放大电路、调整电路四个模块。当输出电压由于负载的变化而导致电压变小时，采样电路通过取样电路，误差放大器(运算放大器就能轻松实现)负向端测得VF变小，而误差放大器的正向端测得基准电压源不变。误差放大器检测到两者之间的电压差，输出就一个正向差值电压，就会使流过三极管的电流增大，从而使负载端的电压升高，达到了调节输出电压的目的。这是最基础的模型，最理想的情况。但实际做好一款稳压芯片还是要考虑很多东西的。

  参考电压;在任何稳压器中，电压基准都是初始点，因为它位于差分放大器的工作端。通常，能够正常的使用带隙类电压基准，因为它允许在低压电源下工作。

  差分放大器/误差放大器;误差放大器设计的主要要求是它应该消耗尽可能小的电流。放大器的输出电阻必须尽可能低，因为传输晶体管的栅极电容会很大。通过分压器网络平衡下来的o/p电压是误差放大器的一个输入，而另一个输入可以是参考电压。因此，经过对比，该放大器能调节传输元件的电阻。

  反馈;电阻电压的分压器反馈对于缩小o/p电压是可靠的，它允许使用差分放大器通过参考电压对其进行评估。

  通过元素;在低压差稳压器中，传输元件负责将电流从输入传输到负载，并通过反馈环路内的差分放大器驱动。通常，MOSFET用作传输元件。

  输出电容;在LDO中，这是一个必不可少的组件，因为它确保在整个负载瞬态期间电流能马上流向负载，直到差分放大器准备就绪。电容器的等效串联电阻 (ESR) 很重要，因为它会阻止电流从电容器流向负载。所以对于等效串联电阻范围为10mΩ – 300mΩ的电容器 (1µF)，可行的电容器类型是陶瓷电容器、聚合物电解电容器和低ESR钽电容器。

  输入电压范围：个人会使用LDO一般都用于降压并保持电源输出的稳定性，因此输入电压及输入源需要首要确定。输入电压范围最好留够裕量，比如如果输入电压为5V，那么我们选用的LDO的输入电压范围最好最大可达6V，这样不容易烧芯片，指标富裕度更高，产品生命周期更长。还有如果输入是电池供电，那我们尽量要选择更宽压范围输入的LDO，比如同一组5V电池供电我们分别使用范围为2.4V-6V输入的1号LDO和3V-6V输入的2号LDO，那么当电池放电到3V以下，那么2号LDO就工作不了了，负载就停了;而1号LDO还能够继续工作，它的使用时间就可以更长。还有就是电池供电的话那么尽量选更小静态电流的LDO。

  输出电压：同上一样，LDO是用于用于降压并保持电源输出的，那么输出电压也是必确认的，这个依照我们实际的负载来定。

  最大输出电流：这个也得依照我们实际的负载来定，而且一定我们得摸清楚所挂负载的工作电流范围，如果选小了是工作不起来的。

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