低压差线性稳压器（LDO）的基本原理

摘要: 无论电子设备是由整流后的交流市电（或交流适配器）供电还是由电池组供电，操作期间电源电压都会在很大范围内变化. 例如，充满电的单个锂离子电池的电压为4.2V，放电后的电压为2.3V，变化范围很大. 各种整流器的输出电压不仅受电源电压变化的影响，还受负载变化的影响. 为了确保电源电压稳定ldo稳压器工作原理，几乎所有电子设备均由稳压器供电. 小型精密电子设备还要求电源非常干净（无波纹，无噪声），以免影响

无论电子设备是由整流后的交流市电（或交流适配器）供电还是由电池组供电，在操作过程中电源电压都会在很宽的范围内变化. 例如，充满电的单个锂离子电池的电压为4.2V，放电后的电压为2.3V，变化范围很大. 各种整流器的输出电压不仅受电源电压变化的影响，还受负载变化的影响. 为了确保电源电压稳定，几乎所有电子设备均由稳压器供电. 小型精密电子设备还要求电源非常干净（无波纹，无噪音），以免影响电子设备的正常运行. 为了满足精密电子设备的要求，应在电源的输入端增加一个线性稳压器，以确保电源电压恒定并实现有源噪声过滤[1].

一个. LDO的基本原理

低压差线性稳压器（LDO）的基本电路如图1-1所示. 该电路包括一个串联稳压器VT，采样电阻R1和R2以及一个比较放大器A.

将采样电压施加到比较器A的同相输入端，并将其与施加到反相输入端的参考电压Uref进行比较. 两者之间的差异由放大器A放大，并控制串联稳压器的压降以稳定输出. 电压. 当输出电压Uout减小时，参考电压和采样电压之间的差增大，比较放大器输出的驱动电流增大，并且串联调节器的压降减小，从而增大了输出电压. 相反ldo稳压器工作原理，如果输出电压Uout超过所需的设定值，则比较放大器输出的前驱动电流减小，从而减小输出电压. 在供电过程中，将连续执行输出电压校正，并且调整时间仅受比较放大器和输出晶体管环路的反应速度限制.

图1-1低压差线性稳压器的基本电路

应该注意的是，实际的线性稳压器还应该具有许多其他功能，例如负载短路保护，过压关断，过热关断，反向连接保护等，并且串联稳压器还可以使用MOSFET.

两个. 低压差线性调节器的主要参数

1. 输出电压（输出电压）

输出电压是低压差线性稳压器的最重要参数，也是电子设备设计人员在选择稳压器时应首先考虑的参数. 低压差线性稳压器有两种类型: 固定输出电压和可调输出电压. 固定输出稳压器使用起来更方便，并且由于制造商可以精确调节输出电压，因此稳压器具有很高的精度. 但是，由它们设置的输出电压值是常用的电压值，不可能满足所有应用要求，但是外部元件值的变化会影响稳定性精度.

2. 最大输出电流（最大输出电流）

电气设备的功率不同，调节器所需的最大电流也不同. 通常，输出电流越大，调节器的成本越高. 为了降低成本，在由多个稳压器组成的电源系统中，应根据各部分所需的电流值选择合适的稳压器.

3. 压差

输入和输出电压差是低压差线性稳压器的最重要参数. 在输出电压稳定的条件下，压降越低，线性稳压器的性能越好. 例如，只要输入5.5V，一个5.0V低压差线性稳压器就可以将输出电压稳定在5.0V.

4. 接地PIN电流

接地电路IGND是指串联稳压器的输出电流为零时输入电源提供的稳压器的工作电流. 该电流有时称为静态电流，但是当将PNP晶体管用作串联调节器元件时，该惯用术语是错误的. 通常，理想的低压差稳压器的接地电流很小.

5. 负荷调整率（负荷调整）

可以通过图2-1和公式2-1定义负载调整率. LDO的负载调整率越小，LDO抑制负载干扰的能力越强.

图2-1输出电压和输出电流

其中

△Vload——负载调整率

Imax——LDO最大输出电流

Vt——输出电流为Imax时LDO的输出电压

Vo——输出电流为0.1mA时LDO的输出电压

△V——负载电流为0.1mA时的输出电压与Imax之差

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