電源篇 -> 降壓電路(LDO)

2021-02-24 單片機實戰教學

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一、拓撲結構

 

 

1、LDO拓撲如上圖,要想掌握LDO,必須理解拓撲結構,幾乎所有LDO都是基於此拓撲結構。

2、由拓撲可知,LDO屬於線性電源,通過控制開關管的導通程度實現穩壓,輸出紋波小,無開關噪聲;

3、線性電源,輸出電流等於輸入電流,發熱功率=電壓差*電流,轉換效率=Vo/Vi;

4、LDO不適合電壓差過大的場合,比如輸入24V,輸出3.3V,如果電流20mA,發熱功率=20.7V*20mA=0.54W,效率只有13.75%;

5、LDO不適合電流大的場合,電流大,發熱功率相對較大,同時,壓差大,可能導致電壓下拉,具體看datasheet的電壓降,比如1V/1A(電流1A時,壓降最少1V,此時,如果輸入電壓4V,輸出最大只能3V);

6、根據經驗,SOT-23封裝,發熱功率不超過0.3W;SOT-89,發熱功率不超過0.5W;

7、如果發熱功率過大,可以考慮使用BUCK降壓電路,必須使用LDO的話,可以串聯電阻,分擔一部分功耗,但需要注意LDO電壓降必須滿足要求。

 

二、選型

1、選型依據:輸入與輸出電壓,輸出電流,靜態電流,發熱功率,封裝,成本等;

2、品牌很多,像TI、合泰、南京微盟、UTC等,可以上立創商城查找。

3、項目實戰以78L05、ME6211C33M5G、HT7333-3為例,其它型號,設計方法大同小異。

 

三、項目實戰

1、原理圖設計

   

說明:78L05,低成本。最大支持100mA穩定電流輸出,電壓降必須大於2V,也就是說,輸入電壓必須大於7V,串聯的電阻,用於分擔78L05的發熱功率。

 

說明:ME6211C33M5G,低壓差(210mV/200mA),最大支持500mA穩定電流輸出,輸入電壓不超過6V。

 

說明:HT7333-3,靜態電流只有1uA,適合待機低功耗的產品,最大支持250mA穩定電流輸出,輸入電壓支持30V,。

 

2、PCB設計

 

設計要點:

1、輸入與輸出電容靠近IC即可;

2、注意封裝的引腳順序。

 

3、調試

LDO調試比較簡單,設計時把握要點,成功率100%。

 

四、小結

LDO是電路設計最常用的電路之一,需要我們理解拓撲結構,設計要點,設計原理圖與PCB時,才能得心應手。 

LDO涉及的知識點很多,本文只是簡要的介紹了下,僅僅起到拋磚引玉的作用,日後設計過程中,需要不斷的總結經驗,溝通交流,以達到真正的理解,靈活運用。

 

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講師:劉傑,軟硬體工程師,10多年單片機產品開發經驗。長期進行單片機實戰項目教學。

 

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