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LDO線性穩(wěn)壓器高精度電壓基準(zhǔn)源分析

作者: 時(shí)間:2010-11-19 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

隨著集成電路規(guī)模的發(fā)展,電子設(shè)備的體積、重量和功耗越來越小,這對(duì)電源電路的集成化、小型化及電源管理性能提出了越來越高的要求。電源IC產(chǎn)品主要包括、開關(guān)式(DC/DC)、電池充電/管理IC、PWM/PFM控制器、AC/DC及功率因數(shù)校正(PFC)預(yù)穩(wěn)壓器等。而目前在所有這些電源IC中,穩(wěn)壓器IC的銷售額最大,穩(wěn)壓器又是增長最多和最快的產(chǎn)品,它的快速崛起源自于便攜式產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn),如便攜式電話、 PDA(個(gè)人數(shù)字助理)、掌上型/膝上型電腦、數(shù)碼相機(jī)等。

線性穩(wěn)壓器綜述

(LowDropout)線性穩(wěn)壓器,也稱低壓差線性穩(wěn)壓器或低漏失線性穩(wěn)壓器。

LDO線性穩(wěn)壓器與開關(guān)式穩(wěn)壓器的比較

LDO線性穩(wěn)壓器,比傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓器有更高的電源轉(zhuǎn)換效率,而比開關(guān)式穩(wěn)壓器有更簡單的結(jié)構(gòu)、更低的成本和更低的噪聲特性,因此它在便攜式電子產(chǎn)品中越來越受歡迎。LDO線性穩(wěn)壓器和開關(guān)式穩(wěn)壓器作為當(dāng)今便攜式電子產(chǎn)品中最常用的兩類電源管理電路,它們的特點(diǎn)比較如表1所示。





從表中可看出,LDO線性穩(wěn)壓器和開關(guān)式穩(wěn)壓器各有優(yōu)缺點(diǎn),在應(yīng)用時(shí)需權(quán)衡考慮各種特點(diǎn)。

LDO線性穩(wěn)壓器應(yīng)用效率

在便攜式電子設(shè)備中,電源效率越高意味著電池使用時(shí)間越長,這是用戶渴望的事情。





因此,輸入輸出壓差越低、靜態(tài)電流(輸入電流和輸出電流之差)越低線性穩(wěn)壓器的工作效率就越高。在實(shí)際應(yīng)用中,我們效率時(shí)還必須清楚:電池不是理想電源,它具有輸出電阻,供電時(shí),它的是逐漸下降的。電池的這種特性是非常有利于LDO線性穩(wěn)壓器工作效率的。LDO線性穩(wěn)壓器工作效率隨著電池的下降而逐漸升高。另外,在小負(fù)載電流時(shí),穩(wěn)壓器的效率將受靜態(tài)電流的限制,比如輸出電流等于輸入電流的一半,則穩(wěn)壓器的效率將減少一半,因此當(dāng)設(shè)備處于“待機(jī)”狀態(tài)時(shí),靜態(tài)電流決定了電池的使用壽命。因此設(shè)計(jì)低壓差、低靜態(tài)電流的線性穩(wěn)壓器已成為便攜式設(shè)備電源管理課題的一大技術(shù)解決方案。

雙極型超LDO線性穩(wěn)壓器的設(shè)計(jì)要求

本設(shè)計(jì)完成的是一款小功率超LDO(超低漏失)線性穩(wěn)壓器,最大工作電流能達(dá)到100mA,輸出電壓3.3V。

引腳設(shè)計(jì)要求

為了滿足便攜式設(shè)備小體積的要求,芯片可采用SOT-23封裝,電路中需設(shè)置5個(gè)引出腳,管腳功能如表2。





SOT-23封裝外形示意如圖1,這種封裝的面積小于3×3mm2。





圖1SOT-23封裝外形

應(yīng)用要求

本設(shè)計(jì)的應(yīng)用要求是要占盡量小的PCB板空間,可外接元件很少,只有輸入輸出電容,當(dāng)使能功能閑置時(shí),將該引腳接到輸入端。

極限參數(shù)設(shè)計(jì)要求

極限參數(shù)反應(yīng)了穩(wěn)壓器所能承受的最大的安全工作條件,該芯片的極限參數(shù)如表3所示。



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