并联ADP1763 LDO稳压器以支持高输出电流应用
基于图4中的计算,5 A负载时最差情况下的均流精度为±11.6%。最大负载电流为2.789 A,小于额定电流3 A。图5显示了采用无源均流方法时两个通道之间的负载调整率。
图5.无源并联负载调整率
有源并联
与无源均流方法相比,有源均流方法使用有源均流环路来实现主从LDO稳压器之间的电流平衡。图6显示了两个ADP1763器件的有源均流示例。它包括两个ADP1763器件(第一个ADP1763用作主LDO)、一个输出放大器、ADA4051-1,和两个10 m?均流电阻(位于各LDO稳压器的输入端)。放大器ADA4051-1检测电流差,并将其输出送至第二个ADP1763器件的VADJ引脚的反馈节点以调节其输出电压,使电流平衡。
图6.两个ADP1763器件有源并联
测试结果
为比较两种均流方法,设计了两个ADP1763器件的均流评估板来验证性能,如图7和图8所示。
Figure 7. Passive Current Sharing Evaluation Board
图7.无源均流评估板
图8.有源均流评估板
均流精度
图9和图10显示了两种评估板的均流精度。测试结果表明,在很宽的负载范围内,有源均流精度小于±1%。满负载时,无源均流精度约为±5%,这对多数应用而言是可以接受的。有源均流方法的均流效果优于无源均流方法,尤其是在小负载条件下,原因是无源均流方法的失调误差是固定的。
图9.无源并联均流精度与负载电流的关系
图10.有源并联均流精度与负载电流的关系
负载调整率
采用无源并联时,各ADP1763器件的输出端有镇流电阻,因此输出电压随负载电流提高而下降。从图11所示测试结果可知,无源并联的负载调整率约为1.3%,而图12显示,有源并联的负载调整率约为0.5%,远低于无源并联。
图11.无源并联输出电压与负载电流的关系
图12.有源并联输出电压与负载电流的关系
软启动
图13和图14显示了满负载条件下无源和有源并联的软启动波形。如图13和图14中的波形所示,无论无源并联还是有源并联,输出电压都是单调上升。
图13.无源并联软启动
图14.有源并联软启动
噪声频谱密度
图15和图16分别显示了5 A负载时无源并联和有源并联的噪声频谱密度。测试结果表明,有源并联和无源并联的噪声频谱密度性能相似。
图15.噪声频谱密度(NSD)与频率的关系,VIN = 1.8 V,IO = 5 A,无源并联的NSD
图16.NSD与频率的关系,VIN = 1.8 V,IO = 5 A,有源并联的NSD
热测试结果
图17和图18所示为评估板热测试结果。如图17和图18所示,ADP1763器件实现了热平衡。
图17.无源并联热测试
图18.有源并联热测试
结语
本应用笔记介绍了高输出电流LDO应用中的两种LDO稳压器并联方法,即无源均流和有源均流。文中说明了设计考虑和测试结果,包括均流精度、负载调整率、软启动、噪声频谱密度和热性能。
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