關於輸入,輸出電容在 ldo 應用中的重要性
如何避免 ldo 產品在應用中達到更佳的穩定性,則使用者在設計電路時,最好根據晶元 datasheet 的說明文件
而定.以 lp2985-3.3
這個ldo 為例.
簡單資訊:
lp2985-3.3v
是低功耗，低壓差， cmos線性穩壓器,固定輸出為3.3v,高精度輸出電壓： ±1.5%,能在輸入、輸
出電壓差極小的情況下提供150ma 的輸出電流.
通常,ldo 的壽命都非常長.但如果 ldo 發生損壞,則多數不是由於 pcb 散熱設計,佈線等問題,而多數是來自於
過壓擊穿,浪湧電壓/浪湧電流擊穿.所以,為了避免這些情況的發生,我們應盡可能對電路在設計時進行選擇. 1
． 按照 datasheet所示,選擇匹配的元器件和引數.如下圖.
一般來說,ldo 都需要輸入輸出電容以保證環路的穩定，基本上所有的ldo應用中引起的振盪都是因為輸出電容esr過高或者過低。當選擇ldo的輸出電容時，一般的ldo都是選擇鉭電容作為最佳匹配，但是鉭電容成本較高，所以才出現了像lp2985
這樣內部做了專門設計，輸出電容只需要很小容量的低成本陶瓷電容即可穩定工作。 2
． 佈線,布局的要求.
對於輸入輸出電容,特別是輸出電容,我們要求進可能的靠近晶元(chip)的一端.因為他們的作用是保證
環路穩定,從而保證輸出電壓的精度在規格書指定的範圍內…
對於輸入電容來說,不同的布局和放置位置,對晶元的影響是有差異的.如我們把電容放置在離晶元較遠
的位置,則 cin 可能對輸入的浪湧進行了吸收;但由於放置過遠,走線過長,亦容易失去對 vin 的環路輸
入補償.所以,我們建議把輸入輸出電容都盡可能的靠近 ic 端. 3
． 散熱的影響.
散熱是影響 ldo 電流值大小最關鍵的引數.因為ldo 屬於線性穩壓器,故 ldo 能達到的輸出能力,取決於
以下幾個方面: 1。 輸出電流;2。 輸入電壓‐輸出電壓;3。 pcb 散熱能力.
對於 pcb 的散熱設計,則我們從機理上分析ldo 的散熱成因.散熱點主要是內部 mosfet 所產生的導通電阻,在經過大電流時,所產生了熱量.所
以,如果晶元自帶散熱片時,通常都會是vout 引腳或 gnd 引腳.gnd 散熱底盤並不一定是由於 ldo 內部 gnd的發熱,而可能是通過別的機制和技術將散熱片引接到了 gnd.由於 ldo 的工作電流都很小,故耗散功率 pd 可以按照以下共識計算: pd=(vin‐vout)*iout，條件是 vin‐vout=vdrop(fix);即當輸入與輸出的壓差在一定值以上時,才有可能提供額定的工作電流。
通常,不同的封裝,(如 sot23 與 sop‐8),他們所能承受的耗散功率是不一樣的.通常封裝越大(特別是具備散熱
底盤),則所承受的耗散功率越大,故輸出電流也就越大…不同廠商的相同封裝,在輸出電流上也不一樣,因為這
涉及到晶元內部的晶圓大小,版圖設計,這跟電路的硬體工程師使用pads 設計電路板是乙個道理.
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