Puce à tension stabilisée LDO - schéma de bloc interne et paramètres de sélection du modèle

Dans la conception électronique,Nous avons souvent besoin de différentes tensions en courant continu pour alimenter différents appareils,La plupart d'entre eux sont utilisés parLDOPuce de stabilisation de tension pour obtenir différentes sorties de tension en courant continu,Parce que les coûts sont faibles、Bonne performance,Et facile à utiliser,JeanLDODe plus en plus de puces stabilisatrices de tension,Il y a une silhouette dans presque tous les produits électroniques.Dis que ça marche.,Parce que dans un design normal,,Il suffit d'ajouter la tension d'entrée appropriée,Et quelques condensateurs de filtre pour obtenir la tension de sortie souhaitée,C'est très simple.,Mais c'est aussi à cause de cette utilisation apparemment simple,Faire en sorte que de nombreux ingénieurs dont les compétences sont inégales ne tiennent pas compte de leur propre conception,Copier directement les dessins d'autres personnes ou trouver au hasard un dessin d'application recommandé par le fabricant de puces pour l'utiliser,Ne pas prêter attention au principe de fonctionnement et aux caractéristiques de performance des dispositifs,Bien que la tension de sortie,Ça marche aussi.,Mais il y a beaucoup de problèmes de conception.,Ça va mal tourner..Aujourd'hui, mettons nos esprits en place.,Une nouvelle compréhension globaleLDOPuce de stabilisation de tension.

LDODéfinition de la puce de stabilisation de tension？

LDOC'est - à - dire:low dropout regulator,Est une sorte de basse pression différentielle、Linéarité、Régulateur de tension.

“Différence de basse pression”：Faible chute de tension d'entrée / sortie,Par exemple, entrée3.3V,La sortie peut atteindre3.2V.

“Linéarité”：LDOÀ l'intérieurMOSLe tube fonctionne dans la plage de résistance linéaire,Cette phrase est importante,Il est également important de bien comprendre.

“Régulateur de tension”C'est clair.LDOUtilisé pour stabiliser la tension d'alimentation.

Que nous utilisons7805、1117Les séries, etc., sont couramment utiliséesLDOPuce de stabilisation de tension,En fait...7805Cette pucedropout La tension est élevée, ne la laissez pas ,Bien sûr.1117Sériedropout La tension n'est pas aussi basse , Mais en raison de son faible coût 、Le sexe fonctionne., Toujours très populaire auprès de tout le monde . À l'heure actuelle, la différence de basse pression peut être inférieure à 200mV, Idéal pour la conception de produits basse tension .Ce qu'il faut souligner ici, c'est queLDO La puce de stabilisation de tension est différente de DC-DCPuce de stabilisation de tension,DC-DC La puce de stabilisation de tension met l'accent sur le traitement AC de l'entrée interne en courant continu ,Mode de fonctionnement etLDO La puce de stabilisation de tension est complètement différente , Propriétés similaires de l'alimentation électrique de commutation .

LDO Pourquoi la sortie est stable ？

Nous le savons tous.LDO La sortie de la puce stabilisatrice est la valeur que nous voulons et elle est stable. , Alors tout le monde s'est demandé si , Pourquoi la tension de sortie est stable ？ C'est encore par un LDO Schéma de bloc pour l'analyse .

LDO Schéma de bloc interne typique

Comme le montre l'image ci - dessus LDOChip,À l'intérieur, il y a unP-MOSTube+ Un amplificateur opérationnel +2Résistances+1 Sources de tension de référence .

Donc,LDOArchitecture de base：P-MOS+OP & amp;+ Source de tension de référence , Le réglage est réalisé par une résistance déjà réglée à l'intérieur de la puce P-MOSLa sortie de, Et obtenir la tension de sortie de la puce . La tension de sortie est divisée en tension à travers la résistance de rétroaction FBPin, Lorsque la tension de sortie est supérieure au point de consigne , La boucle interne modifie la tension d'entraînement , Augmentation de la chute de pression de conduction du tube , Pour diminuer la tension de sortie . Lorsque la tension de sortie est inférieure au point de consigne , La boucle interne modifie la tension d'entraînement , Réduire la chute de pression de conduction du tube , Pour augmenter la tension de sortie , Former une boucle de rétroaction négative en boucle fermée parfaite , S'assurer que la tension de sortie est relativement stable à l'intérieur d'une valeur ou d'une plage pendant le fonctionnement sous charge .

LDO Paramètres de performance importants de la puce de stabilisation de tension

PSRR( Rapport de suppression de la tension d'alimentation )

PSRRC'est beaucoup.LDO Exigences techniques communes du manuel de données sur les puces de stabilisation de la tension , Ce paramètre peut ne pas être listé dans certains manuels . Il fixe une fréquence AC Élément de l'entrée à LDO Le degré d'atténuation de la sortie ,Un discours populaire,Oui.LDO Effet de la sortie sur la suppression du bruit d'ondulation d'entrée , C'est aussi beaucoup d'occasions dans DC/DC Un autre LDORaisons（ En particulier lorsqu'il est suivi d'un capteur analogique ou ADC/DACHeure）.ÉlevéPSRRDeLDO L'effet de suppression de l'ondulation de sortie est encore évident . L'image ci - dessous est donnée par un fabricant d'appareils PSRRCarte des caractéristiques.Comment jugerLDODePSRR Les paramètres sont - ils suffisants ,Un exemple simple,HypothèsesLDODevantDC/DC La fréquence de commutation est 100khz, Grâce à cet appareil PSRR La carte des caractéristiques indique ,100khzDePSRR- Oui.50dB,Supposons que le Front EndDC/DC Taille des ondulations 100mv,C'est...LDO Les ondulations après =100mv/10(50/20)=0.3mv, Hauteur visible PSRRCaractéristiqueLDO L'importance des puces stabilisatrices de tension .

UnLDOChipPSRRCarte des caractéristiques

Noise（Performance acoustique）

Différent dePSRR, Le bruit signifie LDO Signal sonore généré par lui - même , Faible bruit LDO La puce stabilisatrice de tension peut être très bien abaissée LDO Bruit supplémentaire généré , La tension de sortie est plus pure , Les valeurs calculées pour le bruit sont généralement des valeurs valides (rms),Peut également être utilisépeak to peak Pour analyser.

UnLDO Carte caractéristique du bruit de la puce

Low Dropout Voltage（Chute de basse pression）

Ce paramètre est également mentionné au début ci - dessus. , Concevoir des circuits électriques, comme le besoin de 6vTourne.5vHeure,Doit être maintenuLow Dropout VoltageParamètres<1 v.Performance exceptionnelleLDO En général, la chute de pression est très faible ,VdropoutC'est possible.<200mV.

Transient response(Performance dynamique)

Quelques applications , Changement de charge important , Ce paramètre est très important à ce stade. , En plus d'assurer des performances dynamiques en augmentant la capacité de sortie , Essayez également de choisir une bonne performance dynamique LDOChip.

UnLDO Diagramme de performance dynamique de la puce

Thermal（ Performance en température ）

Tout le monde saitLDO Efficacité relative du travail DC-DC Très faible pour les puces stabilisatrices de tension , Comment en vérifier un? LDO Est - ce approprié ？ Calculer d'abord la consommation d'énergie Pd=（Vin-Vout）Iout , Ensuite, calculez l'élévation de température , Les formules de calcul des performances de température et de l'élévation de température sont décrites dans le manuel général des puces. ,En un mot,Pas parce que...LDO La puce est brûlée dans la plage de température de fonctionnement spécifiée lorsqu'elle fonctionne sous charge . Il convient de souligner ici les différentes enveloppes ,LeLDO La performance thermique de la puce est différente .

IQ（ C'est - à - dire le courant statique ）

En général, il y a des exigences élevées pour le courant statique dans les situations d'alimentation de la batterie ,En généralLDO La taille du courant statique de la puce est inversement liée à d'autres propriétés de la puce. , Comme un faible bruit , Rapport de suppression de haute tension d'alimentation , Bonne performance dynamique LDO Le courant statique est un peu plus grand .FaibleIQDeLDOBien joué.,<100nA.

- Quoi?？ Un simple LDO La puce régulateur de tension ne s'attendait pas à ce qu'il y ait autant d'indices de performance à considérer. , Dans un bon design et un design exquis , Sélection de chaque composant ,Emplacement,Quelle est la valeur?,Quel modèle?, C'est important et nécessaire , Tout est scientifique , Ne pas remplacer à volonté .Référence au texte original：《LDOPuce de stabilisation de tension, Un appareil important qui est facilement négligé 》