低压差稳压器（LDO）在系统中的应用

的启动时间是一个重要的考虑因素。

限流阈值：限流阈值被定义为输出电压下降到给定典型值的90%时的负载电流。例如，3V输出电压的限流阈值被定义为造成输出电压下降到3.0V的90%或2.7V时的负载电流。

工作温度范围：工作温度范围可以由环境温度和结点温度加以规定。由于LDO会发热，因此IC的工作温度总是超过环境温度，比环境温度高出多少取决于工作状态和PCB热设计。数据手册上规定有最大结点温度(TJ)，因为在最大结点温度之上工作过长的时间会影响器件的可靠性——统计学上称为平均故障时间(MTTF)。

热关断(TSD)：大多数LDO具有自动温度调节装置，用于防止IC发生热失控。当结点温度超过规定的热关断阈值时，这个装置将关断LDO。为了在重启之前让LDO冷却下来，要求一定的滞后时间。TSD很重要，因为它不单单保护LDO;过多的热量影响的不止是稳压器。从LDO传导到PCB(或从电路板上更热的元件传导到LDO)的热量随着时间的推移可能破坏PCB材料和焊接可靠性，也会破坏附近元件，进而缩短便携设备的寿命。另外，热关断将影响系统的可靠性。因此，用于控制电路板温度的热设计(散热器、冷却装置等)是重要的系统考虑因素。

使能输入：LDO使能信号以正和负逻辑的形式提供，用于关闭和启动LDO。高电平有效逻辑在使能端电压超过逻辑高电平门限时使能器件，低电平有效逻辑在使能端电压低于逻辑低门限电平时使能器件。使能输入允许外部控制LDO的关闭和启动，这是多电压轨系统中调整电源上电顺序的一个重要特性。一些LDO具要相当短的启动时间，因为它们的带隙参考在LDO禁用时是打开的，允许LDO更快地启动。

欠压闭锁：欠压闭锁(UVLO)可以确保只有在系统输入电压高于规定阈值时才向负载输出电压。UVLO很重要，因为它只在输入电压达到或超过器件稳定工作要求的电压时才让LDO器件上电。

输出噪声：LDO的内部带隙电压参考是噪声源，通常用给定带宽范围内的毫伏有效值表示。例如，ADP121在VOUT为1.2V时，在10kHz至100kHz的带宽范围内有40µV rms的输出噪声。在比较数据手册指标时，给定的带宽和工作条件是重要的考虑因素。

电源抑制比：电源抑制比(PSR)用分贝表示，代表了LDO在宽的频范围(1kHz至100kHz)内对来自输入电源的纹波的抑制能力。在LDO中，PSR可以用两个频段表征。频段1从直流到控制环路的单位增益频率，这时的PSR取决于稳压器的开环增益。频段2在单位增益频率之上，这时的PSR不受反馈环路的影响，PSR取决于输出电压以及从输入到输出引脚的任何泄漏路径。选择一个适合的高值输出电容通常会改善后个频段的PSR。在频段1，ADI公司专有的电路设计可以减少由于输入电压和负载变化引起的PSR变化。为了获得最佳的电源抑制性能，PCB版图设计时必须考虑减小从输入到输出的泄漏，而且要有鲁棒性的接地性能。

最小输入和输出电容：最小输入和输出电容应大于在各种工作条件 (尤其是工作电压和温度) 下的规定值。在器件选型时必须考虑应用中的各种工作条件，确保满足最小的电容规格。推荐使用X7R和X5R型电容。Y5V和Z5U电容不推荐在任何LDO电路中使用。

反向电流保持特性：采用PMOS传输管的典型LDO在VIN和VOUT之间有一个本征体二极管。当VIN大于VOUT时，这个二极管将处于反偏状态。如果VOUT大于VIN，这个本征二极管将变成前向偏置，产生从VOUT到VIN的电流，进而造成破坏性的功耗。一些LDO，如ADP1740/ADP1741，有额外的电路防止从VOUT到VIN的反向电流流动。反向电流保护电路检测到VOUT超过VIN时，将反转本征二极管连接的方向，使二极管仍处于反偏状态。

软启动：可编程软启动有助于减小启动时的浪涌电流和提供上电顺序。对于启动时要求浪涌电流受控的应用，有些LDO(如ADP1740/ADP1741)提供了可编程的软启动(SS)功能。为了实现软启动，在SS和地引脚之间需要连接一个小的陶瓷电容。

结束语

LDO执行的是一个重要功能。虽然概念上很简单，但在应用时需要考虑许多方面的因素。本文介绍了基本的LDO拓扑，解释了一些关键指标和低压差稳压器在系统中的应用。在数据手册中还包含了许多有用的信息。欲了解进一步信息(选型指南、数据手册、应用笔记)——以及获取人工帮助的方式——请访问电源管理6网站。这个网站同时还提供业界最快、最精确的DC/DC电源管理设计工具7ADIsimPower™.