二极管在LDO电路中的常见设计分享,个个含电路图
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二极管在LDO电路中的一些常见设计将是下述内容的主要介绍对象,通过这篇文章,小编希望大家可以对二极管在LDO电路中的应用的相关情况以及信息有所认识和了解,详细内容如下。
一、LDO
低压差线性稳压器LDO原理上与一般的线性直流稳压器基本相同,区别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(以使用双极性晶体管以言)。这种架构下,功率晶体管的控制极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,稳压器就能运作,稳定输出电压。
这类设计在保持稳定性方设计难度较高,因为输出级的阻抗较大,较易不稳定或起振。
低压差稳压器所使用的功率晶体管可以是双极性晶体管或场效晶体管。
双极性晶体管因为基极电流的关系,会耗用额外的电流,增加功耗,在相对高输出电压、低输出电流、低输出输入电压差的情况下尤其明显。
场效晶体管没有双极性晶体管的功耗问题,但其所需导通的闸极电压限制了其在低输出电低的应用,而且场效晶体管管的成本较高。随着半导体技术的进步,这两方面的问题都得以改善。
二、二极管在LDO电路中的一些常见设计
1、防反接——二极管接在VIN端
输入VIN串一个二极管,如下图所示的D1,有两个作用,一个是防止电源反接;输入输出压差大的应用,二极管可以承担一部分LDO的热损。
防反接原理:当VIN和GND接反的时候,因为二极管D1的存在,使GND无法进入LDO,无法形成电流回路,保护了LDO。
2、防反接——二极管接在GND端 防反接的,二极管还可以接在系统GND和LDO芯片GND之间,如下图所示的D2。
防反接原理:当VIN和GND接反的时候,因为二极管D2的存在,使VIN无法进入LDO,无法形成电流回路,保护了LDO。
因为D2的存在,会抬升LDO GND(A点)的电压,A的电压差不多为D2的导通压降。
画出老式PNP架构的LDO,可以看出,A的电压抬升之后,会导致VOUT输出减小,使用D2做防反接,这一点是要考虑进去的。
将二极管换作一个电压源,简单跑一下直流传输特性,可以看出,随着V2(A点电压)的增大,输出VOUT是减小的趋势。
3、输入输出钳位保护 在输入和输出之间串一个二极管,用来防止反向电压损坏LDO。 ① LDO正常工作时,VIN大于VOUT,二极管D3截止; ② LDO掉电,出现VOUT下电比VIN下电慢的情况,反向压差可能会损坏LDO,加了D3,输入和输出电压差钳位在二极管压降大小,保护了LDO。 为什么会有这种用法呢?老式架构LDO,内部用PNP三极管,发射极和集电极的反向耐压其实是不高的。
4、降压&防灌电 要求不高的场合,输出串一个D4,增加一些压降,达到预期的电压值,同时也能防止VOUT串电到芯片的OUT脚。
以上便是小编此次想要和大家共同分享的内容,如果你对本文内容感到满意,不妨持续关注我们网站哟。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!