线性稳压器连载（3）：重要规格

由 cathy 提交于周二, 9 四月 2019 - 09:45

这里所提的线性稳压器是IC（Integrated Circuit/集成电路），与其他的IC，例如运算放大器等，同样有表示特性或性能的规格。规格的英语为Specification，有方法、标准、基准等含义。线性稳压器的技术规格即规格表，其中有表示输出电压值及其精度等。这些称为参数。技术规格除了参数之外，还记载了最大额定值、工作保证条件、特性图表等非常重要的信息。图-9为基本技术规格、规格确认点及规格表例。

绝对最大额定值定义为连一瞬间都不可超过的值。其中虽然然有时会包含短路时间等时间概念的项目，不过基本上任何时间都不可超过，当然更没有±5%的公差值。有时会出现：“超过的话会如何？”或“有多少余量？”等提问。或许大家有兴趣知道，不过考虑绝对最大额定值的定义后就了解这问题并没有讨论的空间，应该探讨的是如何让使用上的最大值不超过最大额定值，或是使用较充裕的最大额定值。

保证规格值的条件非常重要，例如确认施加电压或温度等。实际使用条件和规格要求条件未必一致。例如，如果条件为Ta=25℃，其保证值则终究为Ta=25℃下的值。然而，实际使用上并非Ta=25℃这样的恒温条件中。因此，查看规格值时务必确认是否为某一点值、某范围，例如工作保证温度的值，然后再确认实际使用条件及接近设计设备工作条件的值。附带的特性图表可有助于判断。

线性稳压器连载（2）：可以分为几类呢？电路构成和特征？

由 cathy 提交于周一, 8 四月 2019 - 13:37

系列稳压器、三引脚稳压器、降压器、LDO。这些想必有听过的名称全都是指线性稳压器。除了这些名称，根据其功能或方式可以分成几类。

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2019-04/博客/100042078-65529-y1.gif" alt=“图 3:线性稳压器的体系” ></center><center>图 3:线性稳压器的体系</center>

首先，大致分类的话可以分为正电压用和负电压用。另外，负电压用种类并不多。其下可分为固定输出型和可变输出型。固定型有输入、输出、GND等3引脚，以标准型号78xx（正）、79xx（负）型为代表。IC内置设定用的电阻，反馈引脚无须外露。可变型如图1例所示，如果为GND基准型，反馈引脚会露出变成4引脚。可变型还有无GND引脚的浮动工作317(正)、337(负)等类型，这些为3引脚。

线性稳压器连载（1）：工作原理是什么？

由 cathy 提交于周四, 4 四月 2019 - 10:00

线性稳压器又称为三引脚稳压器或降压器等，由于电路简单而容易使用，是许多设计者以前早就耳熟能详的电源。过去由分立器件所构成，IC化普及后变得既简便又小型，被使用在各种不同电源的应用中。近年电子设备要求必须具有高效率，需要大输出功率的设备逐渐以开关电源为主流，不过简单又省空间且低噪声的线性稳压器则是哪里都用得到的电源。

本项从线性稳压器的工作原理开始，说明其主要规格与热计算。

线性稳压器的工作原理

线性稳压器基本上由输入、输出、GND引脚所构成，可变输出则在此增加反馈输出电压的反馈（feed back）引脚(参考图1)。

线性稳压器内部电路概述如图2所示。基本上由误差放大器（误差检测用运算放大器）、基准电压源、输出晶体管所构成。输出晶体管虽用Pch MOSFET，但也可使用Nch的MOSFET、双极的PNP、NPN晶体管。

平滑后的 DC/DC 转换(稳定化)方式

之前已说明了采用变压器方式的AC/DC转换顺序为AC-低AC-整流/平滑（DC）-[选项：稳定化DC]以及采用开关方式的AC/DC转换顺序为AC-整流/平滑（DC）-稳定化DC（AC-整流/平滑-稳定化DC）进行转换。在本项则是说明各方式中，经由前文的蓝色部分的整流/平滑，所生成得DC电压，转换成稳定化DC电压的方式。

采用开关方式的AC/DC转换，会“将DC转换成AC后，经由整流/平滑，再转换成DC”，但其本身为采用开关方式的DC/DC转换，因此之后将简称为“开关式DC/DC转换”。和开关式DC/DC转换相对的，则是线性DC/DC转换。提到DC/DC，不少人第一直觉想到开关方式的，严格说来，以DC转换成DC来说，其实分成开关式和线性方式两种，接下来将以两者为前提进行说明。

作者: 德州仪器 Stephen Ott

现代工厂都采用自动化系统，依靠整个工厂范围内的许多传感器提供的反馈信息来保持高生产率。这些公司采用数字现场总线来汇总传感器收集的大量数据。传感器收集的数据越多，系统的适应性和操作性就越好。

因此，采用现场总线连接的现代工业传感器必须以更快和更精确的速率来检测信号，并将该信息作为与传统模拟信号相对的数字信号输出。这一功能要求传感器使用功率更大的处理器。此外，由于工厂中此类传感器的数量更多，因此形状因数变小。功率的增大以及形状因数的变小迫使工厂摈弃成熟的线性稳压器方案，转而采用开关稳压器方案。

而采用开关稳压器又产生了新的挑战。由于电感器要求使用额外的区域，因此开关稳压器形状因数较大。必须考虑稳压器开关频率与测量信号频率之间的关系。

因此，转换器的布局更加关键。设计不良的开关稳压器会提高本底噪声，并产生不必要的电磁兼容性（EMC），将会干扰小型信号的检测。

作者：Joe Vanden Wymelenberg, Maxim Integrated核心产品事业部 IC设计执行总监

查找线性稳压器时，面对无限多的产品型号，利用参数搜索工具可以把选择范围缩小到少数几个，看起来非常简单。需要什么样的输出电压？负载电流是多少？承受的输入电压范围如何？稳压器需要工作在什么压差下？最大输入电压是多少？封装和外部元件尺寸？接下来是细节处理。如果负载对电源波动非常敏感怎么办？可能要求极低的输出噪声和很高的PSRR。如果设计采用电池供电，则对静态电流的要求也会非常严格。

现在，您已经将范围缩小到那些能够满足具体应用的器件。但这并没结束。在最终决定之前，以下5个因素还需要考虑。

● 稳压器如何启动？

● 接近最小压差时，静态电流是否依然保持在非常低？

● 对于实际负载，而非数据手册测试数据，器件的负载瞬态响应如何？

● LDO输出纹波是否主要取决于PSRR，或者主要由LDO输出噪声决定？

● 器件关断状态下的参数如何？

摘要：线性稳压器(LDO)看起来简单，但很多情况下LDO的性能与您的理解相差甚远。本文探讨了5种情况，包括启动、接近最小压差时的静态电流、负载瞬态响应、PSRR和噪声，以及输入保护。理解这些内容有助于改善产品选型和调试。

引言

现在，您已经将范围缩小到那些能够满足具体应用的器件。但这并没结束。在最终决定之前，以下5个因素还需要考虑。

前言

线性稳压器的工作原理是采用一个压控电流源以强制在稳压器输出端上产生一个固定电压，控制电路连续监视(检测)输出电压，并调节电流源(根据负载的需求)以把输出电压保持在期望的数值。

电流源的设计极限限定了稳压器在仍然保持电压调节作用的情况下所能供应的最大负载电流。输出电压采用一个反馈环路进行控制，其需要某种类型的补偿以确保环路稳定性。大多数线性稳压器都具有内置补偿功能电路，无需外部组件就能保持完全稳定。

《线性稳压器基础知识》电子书共分为二章，第一章线性稳压器基础知识，讲述了最基础的线性稳压器知识理论，第二章线性稳压器的分类，讲述了 NPN 型的 LDO、PNP 型的 LDO、NMOS 型的 LDO、PMOS型的 LDO 这四种不同线性稳压器的特性、架构图、功率损失的简单模型、传输元件，以及驱动电流与低/高负载电流的关系。