【电源设计】01电源参数及LDO
文章目录
- 1.电源关注要点
- 2.电源参数
- 2.1 重要参数
- 2.2其它参数
- 3.电源变换器选择
- 4.LDO基本原理
- 5.LDO的关键性能参数
- 5.1最小压降
- 5.2输入电压
- 5.3输出电流
- 5.4热阻参数
- 5.5纹波/噪声
- 5.6瞬态响应
- 6.优秀LDO赏析
- 7.补充总结
1.电源关注要点
输入:
Vin最大值
Vin典型值
Vin最小值输出:
Vout输出典型电压
Imax输出最大电流
2.电源参数
2.1 重要参数
输出纹波:
△V纹波(纹波峰峰值)
Vrms(纹波有效值)
1/F噪声转换效率:
轻载效率
满载效率瞬态响应
功率耗散及温升
工作温度范围
电路占板面积
2.2其它参数
- ShutDown关机
- PowerGood指示
- 线性调整率(输入变化时输出变化程度)
- 负载调整率(负载变化时输出变化程度)
- 输入反接保护
- 输出反灌保护
- 短路保护
- 电流限制
- EMC/EMI
- 数字电源
- 电压电流回读
- 上下电跟踪及时序
3.电源变换器选择
4.LDO基本原理
5.LDO的关键性能参数
5.1最小压降
- 不同芯片设计工艺及结构压降不同
- 压降和工作电流有较大关系
- 通常电流越大,温度越高,压降越大
- 压降越小,在某些时候可以优化效率
5.2输入电压
- 器件耐压要考虑输入电压的瞬态电压值(刚接电有振铃)
- 长导线输入电压电缆要考虑浪涌电压
- 耐压越高,价格越贵
- 通常两倍以上取耐压值比较安全
5.3输出电流
- 芯片的输出电流能力,表征的是理想情况
- 实际输出能力与输入输出压差及电流相关
- 需要的输出电流越大,散热问题越严重
- 通常大电流应用,用开关电源替代LDO
5.4热阻参数
- TJMAX:芯片内核正常工作的最高温度
- θJC:芯片内核到芯片外壳的每W温升
- θJA:芯片内核到外部环境的每W温升
- 无辅助散热温升计算:
5V转3.3V,电流0.5A,环境温度25℃
芯片温度=25+(5-3.3)0.440=59℃ //θJA=40℃/W - TJMAX越高,内核耐热度越好
- θJA、θJC越小,芯片散热能力越强
- 相同器件的不同封装,热阻大不相同
- 辅助散热能极大缓解散热压力(铺铜过孔、贴散热片等)
5.5纹波/噪声
- PSRR电源抑制比(一般10Hz-3MHz范围抑制效果好)
- LDO的纹波噪声通常小于0.1mV
- DCDC的电源纹波通常大于10mV
- PSRR是非常重要的噪声抑制指标
- 越是低频的噪声越难抑制
5.6瞬态响应
- 电源稳定性的重要参数
- 系统偶发现复位,可能是电源瞬态响应差
- 瞬态响应和负载电流突变幅度有关
- 瞬态响应和负载电流突变斜率有关(100ns通常是数字电路关注的速度,1us是模拟电路关注的速度,Iout=tRISE/tFALL=1us或100ns
- 电容太小,瞬态波动幅度大;电容太大,瞬态响应时间长。
6.优秀LDO赏析
LT3045、MCP1792、TPS7A20
7.补充总结
- LDO静态电流往往非常之大
- LDO的输入输出电容不要乱用,否则可能振荡
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