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美国国家半导体LDO选型指南

时间:12-14 来源:互联网 点击:

什么是LDO(低压降)稳压电源。

LDO是一种线性稳压器。线性稳压器使用工作于线性区的晶体管或FET,从输入电压中减去超额的电压以产生一个调节的输出电压。所谓低压降,是指稳压器将输出电压维持在其额定值上下100mV之内所需的输入电压与输出电压差额的最小值。产生正输出电压的LDO(Low Drop-Out)稳压器通常采用一个PNP作功率管(又叫传输器件)这种管子允许饱和,因而稳压器的输出电压可有一个很低的压降电压,典型值约为200mV;与之相比,使用NPN复合电源晶体管的传统线性稳压器的压降为 2V左右。负输出LDO采用一个NPN作传输器件,其工作方式和正输出LDO的PNP传输器件相似。更新的发展采用了CMOS功率管,它可提供最低的压降输出电压,这种稳压器的输出电压就是功率器件的导通电阻乘以负载电流,而且轻负载时,其大小只有几十mV。几种低压差输出稳压器可得到电源WEBENCH在线设计工具http://www.national.com/appinfo/电源管理/webench / 的支持。另外,可通过参数选择指南http://catalog.national.com/Cat/jsp/national.jsp 按规格选择LDO。

"标准" 78xx/79xx/LMx40/LMx20型稳压器和 "LDO" 型稳压器之间的区别是什么?

“标准”稳压器(78xx/340系列)要求Vin比输出电压至少高3V。对于一个标准的5V的稳压器要维持5V的输出,Vin必须至少为8V。但是,“ 低压降”稳压器(LDO)保持一个调节的输出只要求Vin和Vout之差约为0.7V。若采用LDO,Vin在LDO稳压器退出调节之前完全可以降到 5.7V。对于电池工作电路,目前电池电压可降到5.7V,相比之下,标准稳压器在调节失效之前可降到。这将延长电池的寿命,因为您可以从电池中“挤出” 最后剩余的电荷来。最小输入电压和期望输出电压之差就是压降电压。标准稳压器和LDO稳压器的压降电压都取决于用在稳压器中的传输器件。标准稳压器采用了一个NPN传输器件,并且为了保持NPN和其驱动电路有效,集成极(Vin)和发射极(Vout)间的电压至少要2Vbe + Vsat或约2V。LDO稳压器采用了一个PNP传输器件,它可以工作在饱和区附近[如发射极(Vin)和集电极(Vout)只有几百mV的压降]。为了考虑到器件跟器件之间的差异,这些稳压器都保证了压降电压小于某一较高数值,对于标准稳压器这个数值通常为3V,而对于LDOs这个数值为700mV。

如何才能将LP295x系列LDOs用作电流 限制电路(如作为一个电流源)?

LP2951可用作电流吸收器或电流限制器(看LP2951数据手册第12页)。这样的技术同样可用于LP2952/3(LP2952/3数据手册第13页)。

LM2937或 LM2940LDO的地引脚悬空意味着什么?

很难非常准确地描述元件内部会发生什么样的情况,因为它取决于可能的寄生结构,这种寄生结构允许电流通过小的几何形状。某一弱结很可能会发生故障。我们关于让地引脚悬空能给的最好建议是:绝对不要这样。

你是如何排除或减小LP2975 LDO 稳压器输出的过冲击问题的?

过冲击通常由临界稳定性造成的。一个测试稳定性的好方法是将一观测仪器放在输出和用瞬态加载输出(通过突然地用负载引线轻敲输出端使负载无法到满负载)。临界稳定性通过瞬态加载的振荡和过冲击表现出来。当输出瞬态现象在一个振荡之后逐渐消失,则达到了最佳补偿。由以上引出了对你问题的解答,其负载电流最大为500mA。将第一个极点设置在100 Hz左右输出电容应该至少为250μF(330μF也行)。输出电容的ESR应该约为0.25 - 0.30 ?使主补偿零点在2k - 3kHz左右。采用一个与约0.2 ?的外部电阻串联的330μF输出固态钽电容,将看到最好的结果。不建议使用铝电极,因为它们的ESR随温度变化太大。前反馈电容应该约为1000pF - 1200pF。

为得到合适的调节LP396X CMOS LDO 需要最小的负载吗?

不,没有任何外部负载LP396x CMOS LDO仍可以正常工作。虽然它需要一个小负载,但这是由内部电路和调节器的静态电流提供的。

在稳压器的热管理中重点是什么?

在热管理中有三个关键点,尤其是线性稳压器:(1)不要自己烧毁自己(稳压器的表面会变热,尤其是金属凸点!); (2)靠近稳压器的地方不要熔化某些东西(理由同上); (3)不要打算让稳压器工作于比其最大工作温度还高的温度下(它会不工作)。热不仅仅影响稳压器。稳压器散热性能不好,热能通过其引脚传到PCB上,时间一长,会损坏PCB材料和焊接。在高温下附近的电解电容也可能会损坏。 稳压器热管理符合下面方程式:Tj = Ta + (Pd x ThetaJA) Tj是IC内部接头温度,Ta 是IC应用的周围环境,Pd 是IC的功耗,ThetaJA是IC内部接头到周围环境的热电阻。所谓“散热”是指减小ThetaJA使IC内部温度维持在正常工作期间的合 合理范围内的过程。请注意:如果是IC里足够的功率被耗散,要取决于封装的选择,有可能稳压器散热不能足够维持在工作额定值之内。如有疑问,请查看相关数据手册关于散热和热电阻的详细说明。这个说明可能包含在电气性能笔记中,或者包含在应用信息的单独章节中。以采用TO-220封装LDO的热计算和散热为例,可参考 LP2957数据手册 http://www.national.com/ds/LP/LP2957.pdf#page=7 (应用提示、散热要求章节)。采用双列直插式和标准表面贴装封装的例子可看LP2952/2953数据手册http://www.national.com/ds/LP/LP2952.pdf#page=9(应用提示、散热要求章节)。电源WEBENCH http://www.national.com/appinfo/电源管理/webench/ 在线设计工具提供基于您设计需求上的各种关于LDOs和开关电源散热的建议。另外,WEBENCH的WebTHERM还提供许多开关电源设计的在线热模型。

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