線(xiàn)性穩壓器的應用及技術(shù)分析
一、線(xiàn)性穩壓器的應用
線(xiàn)性穩壓器的主要應用體現在以下幾個(gè)方面:
1. 簡(jiǎn)單/低成本的解決方案。線(xiàn)性穩壓器和LDO簡(jiǎn)單易用,特別適合于那些具有低輸出電流、熱應力不很關(guān)鍵的低功率應用。無(wú)需外部功率電感器。
2. 低噪聲/低紋波應用。對于那些對噪聲敏感的應用(例如:通信和無(wú)線(xiàn)電設備)而言,最大限度地抑制電源噪聲是非常關(guān)鍵的。線(xiàn)性穩壓器具有非常低的輸出電壓紋波(因為沒(méi)有頻繁接通和關(guān)斷的組件),而且線(xiàn)性穩壓器還可以擁有非常高的帶寬。所以,幾乎不存在EMI問(wèn)題。有些特殊的LDO(比如:凌力爾特的LT1761 LDO系列)在輸出端的噪聲電壓低至20μVRMS.這么低的噪聲水平SMPS幾乎是不可能實(shí)現的。即使采用ESR非常低的電容器,SMPS的輸出紋波往往也將達到mV級。
3. 快速瞬態(tài)應用。線(xiàn)性穩壓器反饋環(huán)路一般都是內置的,因此無(wú)需外部補償。相比于SMPS,線(xiàn)性穩壓器通常具有較寬的控制環(huán)路帶寬和較快的瞬態(tài)響應。
4. 低壓差應用。對于那些輸出電壓接近輸入電壓的應用來(lái)說(shuō),LDO可能比SMPS更有效。有非常低壓差LDO(VLDO),例如:凌力爾特的LTC1844、LT3020和LTC3025,這些器件可提供20mV至90mV的壓差電壓和高達150mA的電流。最小輸入電壓可低至0.9V.由于LR中沒(méi)有AC開(kāi)關(guān)損耗,因此LR或LDO的輕負載效率與其滿(mǎn)負載效率很相近。SMPS常常因其AC開(kāi)關(guān)損耗的緣故而具有較低的輕負載效率。在輕負載效率同樣十分關(guān)鍵的電池供電型應用中,LDO可提供一種優(yōu)于SMPS的解決方案。
二、常用線(xiàn)性穩壓器的技術(shù)分析 :
電壓差和接地電流值主要由線(xiàn)性穩壓器的旁路元件(pass element)確定,電壓差和接地電流值定了后就可確定穩壓器適用的設備類(lèi)型。目前使用的五大主流線(xiàn)性穩壓器每個(gè)都具有不同的旁路元件(pass element)和獨特性能,分別適合不同的設備使用。
標準NPN穩壓器的優(yōu)點(diǎn)是具有約等于PNP晶體管基極電流的穩定接地電流,即使沒(méi)有輸出電容也相當穩定。這種穩壓器比較適合電壓差較高的設備使用,但較高的壓差使得這種穩壓器不適合許多嵌入式設備使用。
對于嵌入式應用而言,NPN旁路晶體管穩壓器是一種不錯的選擇,因為它的壓差小,而且非常容易使用。不過(guò)這種穩壓器仍不適合具有很低壓差要求的電池供電設備使用,因為它的壓差不夠低。它的高增益NPN旁路管可使接地電流穩定在幾個(gè)毫安,而且它的公共發(fā)射極結構具有很低的輸出阻抗。
線(xiàn)性穩壓器的主要應用體現在以下幾個(gè)方面:
1. 簡(jiǎn)單/低成本的解決方案。線(xiàn)性穩壓器和LDO簡(jiǎn)單易用,特別適合于那些具有低輸出電流、熱應力不很關(guān)鍵的低功率應用。無(wú)需外部功率電感器。
2. 低噪聲/低紋波應用。對于那些對噪聲敏感的應用(例如:通信和無(wú)線(xiàn)電設備)而言,最大限度地抑制電源噪聲是非常關(guān)鍵的。線(xiàn)性穩壓器具有非常低的輸出電壓紋波(因為沒(méi)有頻繁接通和關(guān)斷的組件),而且線(xiàn)性穩壓器還可以擁有非常高的帶寬。所以,幾乎不存在EMI問(wèn)題。有些特殊的LDO(比如:凌力爾特的LT1761 LDO系列)在輸出端的噪聲電壓低至20μVRMS.這么低的噪聲水平SMPS幾乎是不可能實(shí)現的。即使采用ESR非常低的電容器,SMPS的輸出紋波往往也將達到mV級。
3. 快速瞬態(tài)應用。線(xiàn)性穩壓器反饋環(huán)路一般都是內置的,因此無(wú)需外部補償。相比于SMPS,線(xiàn)性穩壓器通常具有較寬的控制環(huán)路帶寬和較快的瞬態(tài)響應。
4. 低壓差應用。對于那些輸出電壓接近輸入電壓的應用來(lái)說(shuō),LDO可能比SMPS更有效。有非常低壓差LDO(VLDO),例如:凌力爾特的LTC1844、LT3020和LTC3025,這些器件可提供20mV至90mV的壓差電壓和高達150mA的電流。最小輸入電壓可低至0.9V.由于LR中沒(méi)有AC開(kāi)關(guān)損耗,因此LR或LDO的輕負載效率與其滿(mǎn)負載效率很相近。SMPS常常因其AC開(kāi)關(guān)損耗的緣故而具有較低的輕負載效率。在輕負載效率同樣十分關(guān)鍵的電池供電型應用中,LDO可提供一種優(yōu)于SMPS的解決方案。
二、常用線(xiàn)性穩壓器的技術(shù)分析 :
電壓差和接地電流值主要由線(xiàn)性穩壓器的旁路元件(pass element)確定,電壓差和接地電流值定了后就可確定穩壓器適用的設備類(lèi)型。目前使用的五大主流線(xiàn)性穩壓器每個(gè)都具有不同的旁路元件(pass element)和獨特性能,分別適合不同的設備使用。
標準NPN穩壓器的優(yōu)點(diǎn)是具有約等于PNP晶體管基極電流的穩定接地電流,即使沒(méi)有輸出電容也相當穩定。這種穩壓器比較適合電壓差較高的設備使用,但較高的壓差使得這種穩壓器不適合許多嵌入式設備使用。
對于嵌入式應用而言,NPN旁路晶體管穩壓器是一種不錯的選擇,因為它的壓差小,而且非常容易使用。不過(guò)這種穩壓器仍不適合具有很低壓差要求的電池供電設備使用,因為它的壓差不夠低。它的高增益NPN旁路管可使接地電流穩定在幾個(gè)毫安,而且它的公共發(fā)射極結構具有很低的輸出阻抗。
【上一個(gè)】 淺析變頻電源的發(fā)展趨勢 | 【下一個(gè)】 如何提高變壓器的抗短路能力 |
^ 線(xiàn)性穩壓器的應用及技術(shù)分析 |