线性稳压器入门基础
老wu接触过的最简单的电路,就是小时候从手电筒里拆出一节555干电池,用电线将从手电筒里拧下来的小灯与电池连接起来,再加上一个小开关,就能玩整整一个晚上。
后来,上了专业课,学到了电源转换单路,比如上边的直接用干电池给小灯供电有个弊端,随着电池的放电,电池两端的电压逐步降低,小灯的亮光也会变得越来越弱,而如果给电池与小灯之间加一个升压转换电路,就可以让小灯的亮度恒定,用户体验也会更好,而且IC的转换电压可以低到0.9V,可以最大的压榨电池的剩余电量,手电用剩的电池还可以给四驱车用, emmm…好像说反了 😂
当然,只是让手电能够保持恒定的亮度或者尽量压榨电池的可用电量,这只是电源转换电路的一个小case而已,现在的电子产品对电源的要求也是越来复杂,比如下边这张图,排插上的220V交流市电经过AC/DC电源适配器转换成直流电源输入到MacBook和IPhone中,然后MacBook和IPhone里又有若干的PMU、单独的DC/DC转换IC或者LDO转换IC进一步进行电源的调整,比如液晶显示屏背光的升压,USB外围的5V、CPU核心的3.3V、内存的1.2V等等,整个系统电压等级非常复杂,为了管理复杂系统里的不同电源轨,系统硬件工程师的第一步就是要了解系统的电源需求,然后设计相应的系统电源树,以优化电源管理系统的效率、尺寸和BOM成本。
老wu接触的第一个电源转换电路就是稳压器电路了,就是在电源与负载之间反向并一个稳压二极管,形如下边这个样子:
由于电阻和稳压二极管的损耗比较大,这种电源转换电路效率并不高,在很多追求高转换效率的小功率应用场景并不适用,同时由于稳压二极管的参数容差,其输出电压精度不够理想。
如果将稳压二极管电路稍作改进,将电路里恒定的Rs变成一个可变,受控的串联阻抗来调节电流,并且不让电流流入稳压二极管以减少其损耗,这就变成了线性稳压器。
虽然线性稳压器看起来原理简单,layout也不复杂,但想要玩转线性稳压器,你还得考虑一些因素,比如:
- 输入电压范围
- 最小输入和输出电容
- 电源抑制比
- 输出噪声
- 接地(静态)电流
- 关断电流
- 输出电压精度
- 线路调整率
- 动态负载调整率
- 压差
以上这些参数指标应该怎么理解?
老wu这里推荐ADI的一篇文章《在系统中成功运用低压差稳压器》,讲述LDO相关参数的作用。
老wu之前博文里分享过的:
《理解线性稳压器及其主要性能参数》文章链接:
https://www.mr-wu.cn/understanding-ldos/
《理解低压差稳压器 (LDO) 实现系统优化设计》文章链接:
https://www.mr-wu.cn/understand-ldo-concepts-to-achieve-optimal-designs/
《LDO电容选型指南》文章链接:
https://www.mr-wu.cn/choosing-and-using-capacitors-in-ldo/
以上都是一些不错的补充。
要深入理解LDO的原理的话,老wu推荐看《新概念模拟电路5-源电路 信号源和电源》这本书的第6.4章节有不错的讲解。
TI的《线性稳压器基础知识》可以带你全面深入理解线性稳压器的原理。
以上资料老wu都放到网盘里了,大家按照文末给出的下载方式可以获得下载链接。
如何下载线性稳压器入门基础
关注老wu博客的公众号,并在公众号里发送对应的下载关键字获取下载链接
关注吴川斌的博客公众号
在公众号里给老吴发消息:
下载|线性稳压器入门基础
或者
下载|6236
建议复制粘贴过去不会码错字哟,O(∩_∩)O~
Rmax Rmin那个公式写反了吧
仔细看了下 还真没有写错哦 🙃