1.什么是LDO:低压差线性稳压器

  • 低压差 是指输入电压-输出电压的值比较低(LDO只能降压不能升压。)
  • 线性 是指MOS基本处于线性工作状态
  • 稳压器 是指在正常的VIN范围内,输出VOUT都稳定在一个固定值,这个固定值就是我们想要的电压值。比如VIN电压4.3~5V,VOUT始终保持在3.3V输出
  • 低压差稳压器(LDO)看似简单,但可提供重要功能,在一定输入电压变化范围内和负载变化范围内保证稳定的输出电压,给需要精准稳定供电的其他芯片供电

2.常见封装(以LN6206P为例)

输入电压范围(LN6206P282MR-G)

原理:

图中调整管为PMOS管(负反馈)

LDO工作原理就一句话:通过运放调节P-MOS的输出。

电源抑制比PSRR:是用来量化LDO对不同频率的输入电源纹波的抑制能力的,它反映了LDO不受噪声和电压波动、保持输出电压稳定的能力。在特定频段内,PSRR越大越好

3.固定LDO以及可调LDO区别

固定LDO:输出一个固定值

有相对规格,以及固定输出其中模式的话VSS直接接地

基础类型电路:

可调LDO:输出可以调控(LM317为例)

常见封装

1. 基本原理

LM317的输出电压 VOUT​ 是通过两个外部电阻 R1​ 和 R2​ 来调节的。其输出电压公式为:

VOUT​=1.25×(1+R2/R1)+IADJ​×R2​

其中:

  • VOUT​ 是输出电压。

  • R1​ 是从输出端到调整端(ADJ)的电阻。

  • R2​ 是从调整端(ADJ)到地的电阻。

  • IADJ​ 是调整端的电流,通常很小(约50μA),可以忽略不计。

在大多数应用中,可以简化公式为:

VOUT​≈1.25×(1+R2/R1​​)

1.25V是LM317内部电压基准的值,它提供了一个稳定的参考电压

2. 调节方法

要调节LM317的输出电压,可以通过以下步骤选择合适的电阻值:

(1)确定所需的输出电压 VOUT​

根据电路需求,确定需要的输出电压 VOUT​。

(2)选择一个固定的电阻 R1​

通常选择一个较小的电阻值作为 R1​,例如240Ω或120Ω。较小的 R1​ 可以减少功耗,同时保证足够的电流流过调整端。

(3)计算电阻 R2​

根据公式 VOUT​≈1.25×(1+R1/​R2​​),可以解出 R2​:

R2​=R1​×(1.25/VOUT​​−1)

(4)选择合适的电阻值

根据计算结果,选择标准电阻值作为 R2​。如果计算结果不是标准电阻值,可以选择最接近的标准值。

3. 示例

假设需要将LM317的输出电压调节到9V,选择 R1​=240Ω。

  1. 计算 R2​:

    R2​=240×(1.259​−1)=240×(7.2−1)=240×6.2=1488Ω
  2. 选择标准电阻值: 1488Ω 不是标准电阻值,可以选择最接近的标准值,例如1.5kΩ(1500Ω)。

  3. 连接电路:

    • 将 R1​=240Ω 连接在输出端(OUT)和调整端(ADJ)之间。

    • 将 R2​=1.5kΩ 连接在调整端(ADJ)和地(GND)之间。

4. 注意事项

  • 输入电压范围: LM317的输入电压 VIN​ 必须高于输出电压 VOUT​ 至少1.25V(称为降压范围)。例如,如果输出电压为9V,则输入电压至少需要10.25V。

  • 功耗: LM317是线性稳压器,其功耗 P 为:

    P=(VIN​−VOUT​)×IOUT​

    需要确保功耗在芯片的允许范围内,必要时需要加散热片。

  • 调整端电流: 虽然调整端电流 IADJ​ 很小,但在高精度应用中,仍需考虑其对输出电压的影响。

参考资料:LDO基础知识 + 硬件电路

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