选择LDO线性稳压器的基本原则

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选择LDO线性稳压器的基本原则

LDO 是一种线性稳压器，使用在其线性区域内运行的晶体管或场效应管（FET），从应用的输入电压中减去超额的电压，产生经过调节的输出电压。
1.选用LDO线性稳压器
当所设计的电路要求分路电源适配器具有下列特点时：
低噪声、高纹波抑制；
占用PCB面积小（如手机、手持电子产品）；
电路电源适配器不允许使用电感器（如手机）；
电源适配器需要具有瞬时校准和输出状态自检功能；
要求稳压器低压降、自身低功耗；
线路要求低成本和简单方案。

此时，选用LDO线性稳压器是最合适、最实用、最方便、最经济的。

2.选择LDO线性稳压器时需要考虑的基本因素
选择LDO线性稳压器的基本要素包括输入电压范围、预期输出电压、负载电流范围以及其封装的功耗能力。此外，接地引脚端电流IGND或静态电流IQ、电源适配器波纹抑制比（或电源适配器抑制比）PSRR、噪声及封装等也是LDO线性稳压器选择时应关注的因素。
（1）输入/输出电压差
输入/输出电压的差值是LDO线性稳压器最重要的参数之一。在保证输出电压稳定的前提下，该电压差越低，稳压器的性能越好，效率越高。反之，在确定LDO线性稳压器是否能够提供预期输出电压时，需要进一步考虑其压降。LDO线性稳压器出现的“压降”是旁路元件（如PMOSFET）的RDS（ON）乘以负载电流。输入电压必须大于预期输出电压与特定压降之和，即VIN>VOUT+VDROPOUT，就是输出电压等于输入电压减去旁路元件的RDS（ON）乘以负载电流。
LDO线性稳压器的最大优点：满载的跌落压降一般小于500mV；轻载时的压降只有10～20mV。

（2）低功耗设计
LDO线性稳压器自身存在的静态电流，不容忽视。例如，电池供电时，为最大化电池的运行时间，应选择相对于负载电流来说，IQ极低的LDO线性稳压器。假设，LDO线性稳压器供电时，IQ只增加0.02%的微不足道的电池消耗，那么在100mA负载情况下，采用200μA的IQ就比较合理。
由于电池的放电特性的差异性，某些情况下，压降对电池寿命将产生决定性影响。例如，碱性电池放电速度就比较慢些，其电源适配器电压在压降情况下可以提供比NiMH电池更多的容量。因此，较低的IQ并不能始终保证长电池寿命。必须在IQ和压降之间仔细权衡，以便在电池寿命期间获得最大的容量，这才是最重要的。

（3）外围的电容器
LDO线性稳压器的应用电路十分简单，典型的LDO线性稳压器应用时，需要添加额外的输入和输出电容器。选择对电容器稳定性方面没有要求的LDO线性稳压器，可以降低尺寸与成本，另外某些情形甚至可省略这些电容。一般的做法是，选用较低等效串联电阻（ESR）的电容器可提高PSRR、降低噪声以及保持对负载变化的快速瞬态响应能力，而不仅仅是提高电容容量的问题。从这方面讲，可节约一定的成本。
VIN和VOUT的输入和输出滤波电容器，应当选用宽范围的、低等效串联电阻、低价陶瓷电容器，使LDO线性稳压器在零到满负荷的全部量程范围内稳压效果稳定。一些LDO线性稳压器有一个Bypass附加脚，由它连接一个小的电容器，可以进一步降低噪声。
电容器的选择关系到设计产品的质量和成本，电容器的电容值、电介质材料类型、物理尺寸、等效串联电阻等这些重要参数都是设计工程师所要考虑的。在LDO线性稳压器的电路设计中，陶瓷电容器是最好的选择，因为陶瓷电容器无极性并具有低的ESR，ESR的损耗典型值小于100mW。电容器的ESR对输出纹波有重大影响，而ESR受电容器的类型、容量、电介质材料和外壳尺寸影响，如常用的贴片电容器X7R电介质是最好的，但使用成本略高，X5R电介质较好，性能/价格比适宜，而Y5V电介质较差，但成本较低。

（4）封装与散热
便携式电子设备存在空间限制问题。选择LDO线性稳压器时应考虑LDO线性稳压器的散热。负载大的LDO线性稳压器应尽可能选择散热性能好的封装，这样有利于LDO线性稳压器性能的稳定。

LDO的应用非常简单，很多LDO仅需在输入端及输出端各接一颗电容即可稳定工作。在LDO的应用中需要考虑压差、静态电流、PSRR等重要参数。在以电池作为电源的系统中，应当选择压差尽量低的LDO，这样可以使电池更长时间为系统供电，比如NCP600，NCP629等等。

总的来说，升压是一定要选DCDC的，降压，是选择DCDC还是LDO，要在成本，效率，噪声和性能上比较。

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| 发布时间：2019.06.21 来源：电源适配器厂家

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