低压差线性稳压器的应用范围有哪些?
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低压差线性稳压器是新一代的集成电路稳压器,它与三端稳压器最大的不同点在于,低压差线性稳压器(ldo)是一个自耗很低的微型片上系统(soc)。它可用于电流主通道控制,芯片上集成了具有极低线上导通电阻的mosfet,肖特基二极管、取样电阻和分压电阻等硬件电路,并具有过流保护、过温保护、精密基准源、差分放大器、延迟器等功能。pg是新一代ldo,具各输出状态自检、延迟安全供电功能,也可称之为power good,即“电源好或电源稳定”。低压差线性稳压器通常具有极低的自有噪声和较高的电源抑制比。
LDO由参考电压、误差放大器、反馈分压器和传输晶体管组成。输出电流通过传输器件提供。传输器件的栅极电压由误差放大器控制——误差放大器将参考电压和反馈电压进行比较,然后放大两者的差值以便减小误差电压。如果反馈电压低于参考电压,传输晶体管的栅极电压将被拉低,允许更多的电流通过,进而提高输出电压。如果反馈电压高于参考电压,传输晶体管的栅极电压将被拉高,进而限制电流流动、降低输出电压。
这种闭环系统的动态特性基于两个主要的极点,一个是由误差放大器/传输晶体管组成的内部极点,另一个是由放大器的输出阻抗和输出电容的等效串联电阻(ESR)组成的外部极点。输出电容及其ESR将影响环路稳定性和对负载电流瞬态变化的响应性能。为了确保稳定性,推荐1Ω或以下的ESR值。另外,LDO要求使用输入和输出电容来滤除噪声和控制负载瞬态变化。电容值越大,LDO的瞬态响应性能越好,但会延长启动时间。ADI公司的LDO在使用规定电容时可以在规定工作条件下达到很好的稳定性能。
线性稳压器(Linear Regulator)适用于以下场景:
低噪声应用:线性稳压器的输出电压稳定性高,纹波小,适用于对电源电压噪声敏感的低噪声应用,如精密测量仪器、音频放大器等。小功率应用:线性稳压器的电路结构相对简单,成本较低,适用于小功率应用,如LED驱动、传感器等。稳压要求高的应用:线性稳压器的稳压能力强,输出电压稳定性好,适用于对稳压要求较高的应用,如数据采集系统、精密仪器等。可靠性要求高的应用:线性稳压器的输出电压稳定性高,对电源电压的波动和噪声具有较好的抵抗能力,因此适用于对可靠性要求较高的应用,如医疗设备、航空航天等。线性稳压器适用于对输出电压稳定性要求高、低噪声、小功率、可靠性要求高的应用。但是,由于线性稳压器效率低,不适用于大功率应用。
广泛的 LDO 稳压器产品组合,适用于各种消费性、运算、通讯、可携式和工业应用的规格与效能。低压差电压与低静态电流的特性,能在可携式与低功率应用里实际节省大量的电力。大多数的低压差线性稳压器 (LDO) 皆设计为足以驱动低 ESR MLCC 电容,以降低系统层级的制造成本,并改善控制回路的稳定性和瞬时反应。快速的瞬时反应与启动时间,让负载电路能够实时进入和退出待机模式,同时延长电池寿命。另外,也提供稳定的电压调节功能,适用于负载快速变动的快速 DSP 和 FPGA。内建的电流限制、短路与热保护功能,可在出现故障或极端运作条件时防止 IC 损坏。
低压差线性稳压器(LDO)是应用最广且最长期的集成电路之一,其具有噪声低、静态电流小、外围元器件少、成本低等优点,近年来更被广泛应用于各类采用电池供电的便携式电子设备中,如智能手机、iPad、蓝牙耳机等。