浅谈低压差线性稳压器的拓扑结构与应用

图4　开关电源的后置线性稳压器电路

4 多路输出式低压差线性稳压器

多路输出式低压差线性稳压器电路如图5所示，利用4个使能端(Enable 1～Enable 4)可分别控制各路稳压输出的通、断。通信系统中各子系统的模块通常是由各自的稳压器供电的，即使它们采用相同的电源电压。

图5　多路输出式低压差线性稳压器电路

5　低压差线性稳压器在微处理器电源系统中的应用

LP2951是SIipex公司推出的低压差线性稳压器系列产品，其最高输入电压为30V，最大输出电流为100mA。固定输出式的输出电压有 3种规格：+5.0V、+3.0V和+3.3V。它具有静态电流小(仅为75μA)、输出电压精度高(±0.5%)、电压调整率及负载调整率高(可达±0.05%)，低压差(满载输出时的压降为380mV)、低温度系数(20×10-6/℃)等优点。

图6　由两片LP2951CN构成的微处理器电源检测及辅助输出电路

由两片LP2951CN(IC1、IC2)构成的微处理器电源检测及辅助输出电路如图6所示。LP2951CN的输出电压为　 +5V。IC1为主电源，UO1为主输出，给μP供电。IC2为辅助电源，UO2为辅助输出，可作为存储器的备用电源并给镍镉蓄电池(NiCad)充电。LP2951CN的SNS(SNSES)为检测端，UOT接内部取样电阻分压器的抽头，FB为反馈端。

低压差线性稳压器使用注意事项

● 使用低压差线性稳压器时不得超过芯片的最高输入电压(UIM)、最大功耗(PDM)、最高结温(TjM)等极限参数值。最大功耗PDM=(UIM-UO)IOM。一般讲，芯片的封装尺寸越小，功耗越低。

● 输入电压必须大于预期的输出电压与输入-输出压差之和，即UI>UO+ΔU，否则低压差线性稳压器无法正常工作。

● 为延长电池使用寿命，应选择相对于负载电流而言，静态电流IQ较小的LDO。例如，为使IQ只增加0.02%的电池消耗，在100mA负载电流的情况下，采用IQ=200μA的VLDO比较合理。某些器件是在室温条件下规定的，或只提供IQ与温度关系的典型曲线。必要时可实测IQ值。

● 输出电压的精度亦称允许偏差。线性稳压器的输出电压精度一般不超过额定值的±5%。对大多数应用而言，该精度已经足够了。

● 由于输出电容是用来补偿LDO的，因此在选择输出电容器时应格外仔细。一般情况下，采用等效串联电阻(ESR)较低的大电容器，可提高电源抑制比，降低噪声电压并改善瞬态响应。但ESR过高或过低，也可能造成振荡。

● 手机、MP3、游戏机及多媒体PDA等便携式设备，适配300～500mA的LDO。为获得良好的音频质量，这种LDO在20Hz～20kHz的音频范围内应具有噪声电压低、电源抑制比(PSRR)很高的特性。

● 为满足精密电子设备的供电要求，应尽量减小LDO的输出噪声。LDO的输出噪声主要来源于基准电压电路，它所产生的噪声经过放大后送至输出端。影响LDO输出噪声的其他因素还有LDO内部放大器的极点、零点和输出极点，外部输出电容的容量、输出电容的等效串联电阻(ESR)及负载值。

● 在查阅LDO的产品资料时，应注意所给出精度指标是在室温下，还是在整个工作温度范围内，是满载条件下还是在中等负载或空载条件下。

● LDO有多种压差数据，应区分轻载、中等负载、满载条件下的压差最小值、典型值和最大值。满载条件下压差的最大值最具有实际意义，设计时应以此为依据，确保低压差线性稳压器在最坏的情况下仍能正常工作。

● 使用LDO时，需要装合适的散热器，以便将芯片内部产生的热量及时散发出去，避免因散热不良二导致管芯温度超过最高结温，使LDO无法正常工作，甚至损坏芯片。

● 由LDO构成PC主板电源时必须具有良好的瞬态响应，以利于推动高速变化的负载，确保输出电压保持稳定。

● 利用低压差线性稳压器专用设计软件(例如美国Micrel半导体公司开发的免费设计软件LDO-It)，可实现LDO的优化设计。