LDO低压差线性稳压器基础知识

    ldo 是一种线性稳压器。线性稳压器使用在其线性区域内运行的晶体管或 fet，从应用的输入电压中减去超额的电压，产生经过调节的输出电压。所谓压降电压，是指稳压器将输出电压维持在其额定值上下 100mv 之内所需的输入电压与输出电压差额的 小值。正输出电压的ldo(低压降)稳压器通常使用功率晶体管(也称为传递设备)作为 pnp。这种晶体管允许饱和，所以稳压器可以有一个非常低的压降电压，通常为 200mv 左右;与之相比，使用 npn 复合电源晶体管的传统线性稳压器的压降为 2v 左右。负输出 ldo 使用 npn 作为它的传递设备，其运行模式与正输出 ldo 的 pnp设备类似。

    更新的发展使用 mos 功率晶体管，它能够提供 低的压降电压。使用 功率mos，通过稳压器的唯一电压压降是电源设备负载电流的 on 电阻造成的。如果负载较小，这种方式产生的压降只有几十毫伏。

    dc-dc的意思是直流变(到)直流(不同直流电源值的转换)，只要符合这个定义都可以叫dcdc转换器，包括ldo。但是一般的说法是把直流变(到)直流由开关方式实现的器件叫dcdc。

    ldo是低压降的意思，这有一段说明：低压降(ldo)线性稳压器的成本低，噪音低，静态电流小，这些是它的突出优点。它需要的外接元件也很少，通常只需要一两个旁路电容。新的ldo线性稳压器可达到以下指标：输出噪声30μv，psrr为60db，静态电流6μa(ti的tps78001达到iq=0.5ua)，电压降只有100mv(ti量产了号称0.1mv的ldo)。 ldo线性稳压器的性能之所以能够达到这个水平，主要原因在于其中的调整管是用p沟道mosfet，而普通的线性稳压器是使用pnp晶体管。p沟道mosfet是电压驱动的，不需要电流，所以大大降低了器件本身消耗的电流;另一方面，采用pnp晶体管的电路中，为了防止pnp晶体管进入饱和状态而降低输出能力， 输入和输出之间的电压降不可以太低;而p沟道mosfet上的电压降大致等于输出电流与导通电阻的乘积。由于mosfet的导通电阻很小，因而它上面的电压降非常低。

    如果输入电压和输出电压很接近， 好是选用ldo稳压器，可达到很高的效率。所以，在把锂离子电池电压转换为3v输出电压的应用中大多选用ldo稳压器。虽说电池的能量 後有百分之十是没有使用，ldo稳压器仍然能够保证电池的工作时间较长，同时噪音较低。

    如果输入电压和输出电压不是很接近，就要考虑用开关型的dcdc了，因为从上面的原理可以知道，ldo的输入电流基本上是等于输出电流的，如果压降太大，耗在ldo上能量太大，效率不高。

    dc-dc转换器包括升压、降压、升/降压和反相等电路。dc-dc转换器的优点是效率高、可以输出大

    电流、静态电流小。随着集成度的提高，许多新型dc-dc转换器仅需要几只外接电感器和滤波电容器。但是，这类电源控制器的输出脉动和开关噪音较大、成本相对较高。

    近几年来，随着半导体技术的发展，表面贴装的电感器、电容器、以及高集成度的电源控制芯片的成本不断降低，体积越来越小。由于出现了导通电阻很小的mosfet可以输出很大功率，因而不需要外部的大功率fet。例如对于3v的输入电压，利用芯片上的nfet可以得到5v/2a的输出。其次，对于中小功率的应用，可以使用成本低小型封装。另外，如果开关频率提高到1mhz，还能够降低成本、可以使用尺寸较小的电感器和电容器。有些新器件还增加许多新功能，如软启动、限流、pfm或者pwm方式选择等。

    总的来说，升压是一定要选dcdc的，降压，是选择dcdc还是ldo，要在成本，效率，噪声和性能上比较。

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