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适合高效能模拟应用的线性电压稳压器

作者:Marcus Zimnik 德州仪器(TI)区域部门应用经理时间:2010-05-04来源:电子产品世界收藏

  最小电压差小于1V的线性稳压器通常被归类为低压降线性稳压器(LDO),而最小电压差大于1V的线性稳压器则被归类为标准线性稳压器。如果输入电压接近输出电压,而且需将功耗降至最低,此时就需要使用LDO。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/108617.htm

  静态电流

  静态电流也称为接地电流,这是指输入电流与输出电流之间的差异。若要发挥最大效率,需要低静态电流。静态电流包含偏移电流(例如带隙基准源、取样电阻及误差放大器电流)及串行导通组件的栅极/基极驱动电流,后者不会产生输出功率。静态电流值大部分是由串行导通组件和稳压器拓朴所决定。

  线性的分类

  线性是按照导通组件技术进行分类,包括:NPN-Darlington、NPN、PNP、PMOS 及 NMOS 稳压器。表 1 显示不同的类型以及一般最小电压差与静态电流特性。

  PNP双极体晶体管一般被运用于低压降的应用,主要是因为这类晶体管很容易就能够达到低压降,然而,它会产生高静态电流,而且效率不高,因此不适用于以发挥最高效率为首要考虑的应用。PMOS装置经过大力的开发,目前的效能已超越大多数的双极体装置。NMOS导通组件的最大优势是它的电阻不高,不过,栅极驱动的困难却使得这类导通组件在应用中显得并不理想。NMOS LDO(如TPS74901)能够在 3A 输出电流的情况下达到120mV最小电压差。

  与PMOS拓朴装置不同的是,输出电容器对于回路稳定性的影响不大。不论是搭配多颗电容器或甚至不搭配电容器,德州仪器推出的多款NMOS LDO都能稳定的运作。NMOS的瞬时响应也优于PMOS拓朴,对于低输入电压的应用更是如此。

  高效能线性的特殊功能

  最简易的电压稳压器只需要Vin、Vout及GND等三个终端,在线性稳压器的演进中,下一步则需要加入 ENABLE引脚,以便稳压器能够开关。

  数字应用的稳定性需求使得稳压器必须整合电源电压监控(SVS) 的功能,这些功能能够将 RESET 或 POWER GOOD 输出提供给处理器。内部比较器会监视稳压器输出电压,并且使数字系统在出现欠压状况时启动复位。输出达到稳压状态时,会在经过一段时间后 (通常是 20 到 200ms) 停止复位。当输出电压低于要求输出电压的迟滞窗时,便会再度进行复位。

  POWER GOOD指出 Vout的状态,而且通常用于启用其它电源以进行定序。当Vout超出POWER GOOD跳变阈值(通常是设定点电压的 97%) 时,POWER GOOD引脚会进入高阻抗状态,否则 POWER GOOD 会降低。



关键词: TI 电压稳压器

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