LDO如何快速选型?5分钟教程入门LDO参数及应用(建议收藏)
关键性能参数
图1 SCT71403Q数据手册首页展示产品概况
如图布局,标题下方左侧为 产品特征 ,展示了一些体现产品性能的重要参数(红色序号与本文讲述顺序对应);右侧为 产品描述 ,全方面为工程师展示产品;下方为常见 应用场景与典型应用框图 。
下文将带领大家解读 15个通用的关键性能参数 :1输入电压、2输出电压、3精度、4输出电流、5静态电流、6关断电流、7线性调整率、8负载调整率、9负载瞬态响应、10电源抑制比、11漏失电压、12保护功能、13集成功能、14热指标、15外部器件选择。
根据给出的最低、最高工作电压判断是否符合应用需求,宽输入电压范围可以留出 一定冗余 并适用更多应用场景;部分产品标注了支持更高的 瞬态输入电压 ,如SCT71403Q可以支持45V瞬态电压,为特殊需求提供了更高的保护性能。
通常分为固定输出与可调输出版本。 固定版本 输出电压为固定值,相比可调版本它可以 节省外围分压电阻 ,但料号较多增加管理复杂度。
可调版本 中用户可对输出电压进行 灵活配置 ,但需增加外围反馈电阻。芯洲的LDO产品如SCT71405Q、SCT71005Q等,都设计了两种输出版本以便客户灵活选择。
图2 SCT71005Q精度展示P8
图3 SCT71403Q的输出电流与输出电压的关系曲线
静态电流是从LDO的GND引脚流出的电流, 它的大小往往与待机功耗直接挂钩。
如何测出静态电流大小呢?芯洲在demo测试时有两种方式:对于 管脚在外面的封装形式 ,例如SOT23-5、ESOP8等,测试时会将芯片GND管脚翘起来,使其与电路板的GND分开再焊接好,将电流表串联在翘起来的GND管脚与电路板GND焊盘中间,测试到的电流值即可最真实的反馈该颗芯片的静态电流;另一种方式是 同时测试输入电流与输出电流 ,尽可能的避免发热产生的误差读取电流值,再用输入电流减去输出电流即为静态电流。
图4 SCT71403Q输出电流与静态电流的关系曲线
图5 SCT71403Q关断电流P8
图6 SCT71403Q线性调整率、负载调整率P9
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图7 SCT71403Q动态响应的实测波形P23
PSRR会随着频率、温度、电流、输出电压和电压差等一些参数而波动(单位分贝dB)。如何直观的判断PSRR是否满足要求呢?以SCT71010Q为例,除了在EC参数表P5中有数据标注外,芯洲在P9-P10提供了不同条件下的PSRR曲线。
图8 SCT71010Q更加直观的展示PSRR曲线
压差大小决定了芯片能正常工作的最小电压差, VIN和VOUT非常接近的应用场景必须关注此参数 。以SCT71005Q举例,EC参数表中清晰的标注了不同输出电压版本、不同输出电流情况下的漏失电压,如可调输出电压版本在带载500mA时,如果想正常输出1.8V电压,那么输入电压要大于1.8V+0.143V=1.943V。
图9 SCT71005Q漏失电压P8
【解释】数据手册中的测试条件为“Vin=Vout-0.1V”,即测试1.8V输出电压的漏失电压时在Vin=1.7V时测试。也许你会有疑问: 为什么要让Vin<Vout?为什么是0.1V?
首先,测试该参数需要保证功率管处在线性区,这就要求此时输出电压不能达到正常预期值,此条件下的输入电压只能比输出电压小;芯洲的LDO产品输出电压精度均保证在常温±1%,即固定5V输出电压在精度范围内的最小值为4.95V,距离Vin=Vout-0.1V=4.9V仍有裕量。
芯洲的LDO会集成一些保护功能如: 过温保护、过压保护、过流保护、短路保护等 ,避免芯片在异常情况下出现损坏、烧毁的情况。
如何判断这些功能是否满足选型呢?芯洲的数据手册描述了每一种集成功能的 功能解释、触发阈值、参数计算 等,细节拉满!
图10 SCT71403Q可编程UVLO功能
因为LDO的封装类型较丰富,规格书中不仅标注了每个封装的热指标,也在后面提供了对应的 耗散功率与热表现曲线 。详细的计算过程及阐释可以联系SCT技术支持。
图11 SCT71403Q的四种散热指标曲线
数据手册中推荐了外部输入输出电容的选择范围,针对可调输出电压版本推荐了前馈电容的选择以及分压电阻,在应用信息部分P24给出了 基于大量仿真得出的输出电容与前馈电容的选型表 (超出推荐范围会对芯片的动态响应能力有影响),便于工程师灵活选择外围器件。
图12 SCT71005Q 输出电容与前馈电容选型范围
LDO选型推荐
图13 LDO选型表
芯洲的 产品手册(点击下载) 中提供了一些应用场景中的选型推荐如 电池应用、光伏逆变、汽车电子 等,帮助工程师们更好的匹配需求。
恭喜你已经完成全部的系统性学习!
相信工程师们对于LDO选型已经熟稔于心。
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如果有希望在数据手册中扩充的内容推荐,
可以联系芯洲的技术支持,
我们会积极听取您的意见与建议。