線性電源:優點:外圍器件少,pcb面積小,無開關雜訊,紋波小;缺點:降壓輸出,效率低,功耗大
開關電源:優點:可公升壓、降壓,效率高;缺點:電路設計複雜,外圍器件多,輸出紋波大,費用高
ldo即low dropout regulator,低壓差線性穩壓器,各種整流器的輸出電壓不僅受市電電壓變化的影響,還受負載變化的影響。為了保證供電電壓穩定不變,幾乎所有的電子裝置都採用穩壓器供電。小型精密電子裝置還要求電源非常乾淨(無紋波、無雜訊),以免影響電子裝置正常工作。為了滿足精密電子裝置的要求,應使用線性穩壓器,以保證電源電壓穩定和實現有源雜訊濾波,當系統中輸入電壓和輸出電壓接近時,ldo是最好的選擇,可達到很高的效率。外圍器件也很少,通常只有一兩個旁路電容,常用於3.7v~4.2v鋰電池轉3.3v。
根據採用電晶體型別的不同,ldo可分為雙極型和cmos型。其中,雙極型又有pnp和npn兩種,cmos型又有p-mosfet和n-mosfet兩種。雙極型英文又可以簡稱為bjt。
1.cmos型ldo的原理電路圖如下。能支援非常低的壓降、低靜態電流、改善的雜訊效能和低電源抑制,但p-mos的成本更高一些。
2.雙極型ldo的原理電路圖如下。具有高輸入電壓的優點,且擁有更好的瞬態響應,但需要更高的壓降電壓。
1.電路開始啟動,恆流源給整個電路提供偏執,基準源電壓快速建立
2.輸出隨著輸入不斷上公升,輸出達到規定值,輸出反饋電壓和基準電壓經過比較器產生負反饋訊號,作用於mos管,保證了輸出電壓的穩定
3.這個閉環迴路將使輸出電壓保持不變,實現了低壓差的穩壓,vout = vref * ( r1 + r2 ) / r2,vref - 基準電壓。
實際ldo的結構比圖中要複雜,包括啟動電路、恆流源偏置單元、使能電路、調整元件、基準源、誤差放大器、反饋電阻網路,保護電路等。
1、dc-dc包括boost(公升壓)、buck(降壓)、boost/buck(公升/降壓)和反相結構,具有高效率、高輸出電流、低靜態電流等特點,隨著整合度的提高,許多新型dc-dc轉換器的外圍電路僅需電感和濾波電容,優點是效率高,輸入電壓範圍較寬,但是輸入輸出的壓差相對ldo要求較大,負載響應比ldo差,輸出紋波比ldo大。
2、ldo:低壓差線性穩壓器的突出優點是具有最低的成本,最低的雜訊和最低的靜態電流。它的外圍器件也很少,通常只有一兩個旁路電容。新型ldo可達到以下指標:30μv輸出雜訊、60dbpsrr、6μa靜態電流及100mv的壓差,ldo 一般應用於壓差低的電源轉換,功耗低,紋波小,效率低(低壓差電源轉換時,效率大大提高)
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