LDO功耗計算

2022-07-27 19:00:19 字數 1531 閱讀 5726

低壓差線性穩壓器功耗主要是輸入電壓,輸出電壓以及輸出電流的函式。下列方程式可用來計算最惡劣情況下的功耗:

pd=(vinmax- voutmin )ilmax。其中:pd = 最惡劣情況下的實際功耗,vinmax = vin 腳上的最大電壓,voutmin = 穩壓器輸出的最小電壓,ilmax = 最大( 負載) 輸出電流。

最大允許功耗(pdmax) 是最大環境溫度(*ax), 最大允許結溫(tjmax) (+125°c) 和結點到空氣間熱阻(θja) 的函式。對於安裝在典型雙層fr4 電解銅鍍層pcb板上的5引腳sot-23a封裝器件,其(θja)約為250°c/watt。

pdmax=(*ax- tjmax)/ θja

vinmax = 3.0v +10%,voutmin = 2.7v - 2.5%,iloadmax = 40ma,tjmax = +125°c,*ax = +55°c

實際功耗pd=26.7mw,最大允許功耗: pdmax= 280mw.

在低壓差線性穩壓器(ldo)的使用過程中一定要注意合理分配ldo實際功耗,不要超過他的最大功耗。以影響系統的穩定性。

/*如何選擇 ldo? */

1. 輸入電壓。

最小的輸入電壓 vin 必須大於 vout + vdo。需要注意,這與器件 datasheet 中所給出的輸入電壓最小值無關。

2. 效率。

在忽略 ldo 靜態電流的情況下,可以採用 vout / vin 式子來計算效率。

3。功耗。

可以根據公式 pd = (vin - vout) * iout 計算。這裡 pd 與器件封裝型別、環境溫度(ta)和器件最大結溫(tjmax)密切相關。如果功率耗散較高,同時又苛求較高的效率,那麼應優先考慮選擇降壓型 dc/dc 穩壓器。

4。輸出電容器。

輸出電容器的 esr 對於器件的穩定性來說至關重要。有的 ldo 宣告採用具有較高 esr 的鉭電容器,那麼一定不要選用極低 esr 的陶瓷電容器。然而有的 ldo 能夠在未採用輸出電容器或者只採用了低 esr 的陶瓷型別的輸出電容器,穩定性就可以保證。曾經看到有的資料據此認為,「可以確認,可在採用任何型別的輸出電容器的情況下具有穩定的工作特性。」---這點我一直不敢苟同,實在值得商榷。作為設計人員,應嚴格按照具體 ldo 器件的 datasheet 選擇最為合適型別的輸出電容器。

5. 反向洩漏保護。

在某些 ldo 的輸出端上的電壓高於輸入端的電壓的特殊應用中,反向洩漏保護可以有效防止電流從 ldo 的輸出端流向輸入端。如果忽視這點,這種反向洩漏會損壞輸入電源,特別是當輸入電源為電池的時候,尤其需要重視。

6. rf、音訊的應用。

如果負載端為 rf、音訊或其他對雜訊敏感的應用,那麼應選擇具有高電源紋波抑制(psrr)的 ldo,以實現對輸入電源的抗噪性,以及低輸出雜訊(〈50uvms)。有的 ldo 具有乙個用來增加電容以降低輸出雜訊的旁路(bp)引腳,亦可起到一定作用。

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