LDO关键指标及其定义

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随着电子设备的普及和发展，低压差稳压器（LDO）在电路设计中扮演着越来越重要的角色。作为一种常见的电源管理器件，LDO具有简单、稳定、可靠等优点，被广泛应用于各种电子设备中。然而，在选型和设计LDO时，需要考虑多个关键指标，以确保其能够满足特定应用的需求。本次论坛分享将介绍LDO的关键指标及其定义，为大家提供选型和设计LDO的参考。

输入电压范围:

LDO 的输入电压范围决定了最低的可用输入电源电压。指标可能提供宽的输入电压范围，但最低输入电压必须超过压降加上想要的输出电压值。例如。300mV 的压降对于稳定的 3.3V输出来说意味着输入电压必须大于 3.6V。如果输入电压低于 3.6V，输出电压将低于 3.3V。

         

静态电流:

静态电流就是输入电流和负载电流之间的差值，在规定的负载电流条件下测量。对于固定电压稳压器，静态电流等于接地电流。对于可调稳压器，静态电流等于接地电流减去来自外部分压电阻网络中的电流。

         

关断电流:

这是指关机时 LDO 消耗的输入电流，对可穿戴应用中使用的 LDO 来说通常低于1.0uA，这个指标对于可穿戴设备关机时长待机期间的电池寿命来说很重要。

         

输出电压精度:

输出电压精度在工作温度、输入电压和负载电流范围条件下加以规定。误差规定为±x%最差情况。

         

线性调整率：

线性调整率是指输出电压随输入电压变化而发生的变化率。

         

负载瞬态响应：

当负载电流快速改变时，输出电压也将发生改变。当负载电流发生变化时输出电压会改变多少就决定了负载瞬态性能。

         

压差：

压差指保持电压稳定所需的输入电压和输出电压之间的最小差值。也就是说。

LDO 能够在输入电压降低时保持输出负载电压不变，直到输入电压接近输出电压加上压差，在这个点输出电压将“失去”稳定。压差应尽可能小，以使功耗最小，效率最高。负载电流和结温会影响这个压差。最大压差值应在整个工作温度范围和负载电流条件下加以规定。

         

启动时间:

启动时间被定义为使能信号的上升沿到 VOUT 接近其标称值的90%时的时间。这个测试通常是接上 VIN、使能引脚从断开到接通的触发条件下进行测量。在使能引脚连接 VN 的某些情况下，启动时间可能会大幅增加，因为带隙参考需要一定的稳定时间。

限流阈值:

限流阈值被定义为输出电压下降到给定典型值的 90%时的负载电流。比如输出电压5V的限流阈值被定义为造成输出电压下降到4.5V时候的负载电流。

         

工作温度范围：

工作温度范围可以由环境温度和结温加以规定，由于 LDO 会发热因此 IC 的工作温度总是超过环境温度，比环境温度高出多少取决于工作状态和 PCB热设计，数据手册上规定有最大结点温度(TJ)，因为在最大结点温度之上工作过长的时间会影响器件的可靠性。

         

过温保护(TSD)：

大多数 LDO 具有过温保护功能，用于防止 IC 发生热失控。当结温超过规定的热关断阈值时，LDO将关断。为了在重启之前让 LDO 冷却下来，需要一定的滞后时间。TSD 很重要，因为它不单单保护 LDO，从 LDO 传导到 PCB(或从电路板上更热的元件传导到LDO)的热量随着时间的推移可能破坏 PCB 材料和焊接可靠性，也会破坏附近元件。

欠压闭锁：

欠压闭锁(UVLO)可以确保只有在系统输人电压高于规定或值时才向负裁输

出电压。UVLO 很重要，因为它只在输入电压达到或超过器件稳定工作要求的电压时才让 LDO 器件上电。

         

输出噪声:

LDO 的内部带隙电压参考是噪声源，通常用给定带宽范围内的毫伏有效值表示。

         

电源抑制比：

电源抑制比(PSRR)用分贝表示,代表了LDO在一定的频率范围(1kHz至100kHz)内对来自输入电源的纹波的抑制能力。在 LDO 中，PSRR可以用两个频段表征。频段1从直流到控制环路的单位增益频率，这时的 PSRR取决于稳压器的开环增益。频段2在单位增益频率之上，这时的 PSRR 不受反馈环路的影响，PSRR 取决于输出电压以及从输入到输出引脚的任何泄漏路径，选择一个适合的高值输出电容通常会改善后个频段的PSRR。

         

最小输入和输出电容：

最小输入和输出电容应大于在各种工作条件(尤其是工作电压和温度)下的规定值，在器件选型时必须考虑应用中的各种工作条件，确保满足最小的电容规格，推荐使用 X7R 和 X5R 型电容，Y5V 和Z5U 电容不推荐在任何LDO电路中使用。

         

反向电流保持特性:

采用 PMOS 传输管的典型 LDO 在 VIN 和 VOUT 之间有一个本征体二极管，当 VIN 大于 VOUT 时，这个二极管将处于反偏状态。如果 VOUT 大于 VIN这个本征二极管将变成前向偏置，产生从 VOUT 到 VIN 的电流，进而损坏器件。

         

软启动:

可编程软启动有助于减小启动时的浪涌电流和提供上电顺序。对于启动时要

求浪涌电流受控的应用，有些 LDO提供了可编程的软启动(SS)功能。为了实现软启动，在 SS 和地引脚之间需要连接一个小的陶瓷电容。

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