电源篇：想让你的电路更稳定、更高效吗? LDO告诉你答案

科创闲谈 2025-02-12 趣味人生 67217

LDO（Low Dropout Regulator）是嵌入式系统中广泛使用的器件，也是最基本的模拟类电源，由于其输出噪声小，电路简单，所以在各种应用中都是不可或缺的器件，其中有一些重要的参数对电路的性能影响很大，PSRR就是其中的一个。

一、LDO的几个参数：

  • PSRR：电源纹波抑制比

即Vin输入端纹波被衰减的程度，值越大衰减越大，抑制效果越好。

  • 静态功耗：即芯片自身消耗的电流。
  • 输出噪声：即叠加在输出电压上的噪声电压，越小越好
  • 瞬态响应：即负载电流变化时的响应速度，越快越好
  • 压差（Dropout电压）：满足输出电流所需要的最小压差(Vin-Vout)，即MOS管的压降。

【注：音频系统需要低噪声的LDO，CameraSensor需要低噪声高PSRR和瞬态响应快的LDO。】

二、LDO的设计注意事项：

Vin/Vout脚的电容要最靠近对应管脚；

BP脚可以接对地电容，也可以不接，接对地电容下可以提高2~3dB的PSRR；

大压差下要做好散热处理，即GND面积做大。

三、LDO的温升计算：

耗散功率=发热功率=（输入电压—输出电压）*负载电流；

温升=耗散功率*热阻系数；

温升就是发热导致的芯片温度升高，并未包括环境温度，实际芯片的温度=环境温度+温升；故而实际芯片温度与PCB散热设计、环境温度和温升都有关；

环境温度+温升不能大于芯片PN结保护温度，否则输出会关闭。

热阻系数与封装类型相关，封装类型决定了热阻系数和封装功率；

封装功率即该封装能承受的极限功率。

四、LDO的效率：

  • 线性电源的效率，严格计算：η =（输出电压*输出电流）/（输入电压*输入电流）

【其中：输入电流=输出电流+LDO自身耗电，因为LDO自身耗电很小， 几uA~几十uA，故可忽略。】

  • 简单计算为：

η=输出电压/输入电压

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