基于LDO的開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)
電源抑制比 (PSRR,Power supply ripple rejection ratio)是反應(yīng)LDO輸出對(duì)輸入紋波抑制能力的一個(gè)交流參數(shù),一般輸出和輸入的頻率是一樣的,PSRR的值越大說(shuō)明LDO的紋波能力越強(qiáng),也就是說(shuō)輸入對(duì)輸出的影響很小。盡管LDO的電源抑制比很強(qiáng),但都是在一定頻率內(nèi)的抑制很強(qiáng),一般的在50KHz到200kHz的電源抑制比還是很差的如圖4為SGM2007的PSRR和頻率曲線,而這段頻率正是大多數(shù)開(kāi)關(guān)電源的工作頻率,如果LDO的負(fù)載和輸入輸出電容匹配不好,很容易引起LDO振蕩。而造成整個(gè)LDO供電系統(tǒng)的不穩(wěn)定。
目前市場(chǎng)上出售的開(kāi)關(guān)電源大多數(shù)都是固定電壓輸出的,一般常用都是5V輸出的,而一般的LDO應(yīng)用最多的是3.3V輸出的,在開(kāi)關(guān)電源的輸出做為L(zhǎng)DO的輸入時(shí),就存在一個(gè)很大的壓差,為1.7V。如果LDO電流很大的話如200mA,那么芯片的溫度就會(huì)很高,功耗很大,長(zhǎng)時(shí)間工作在高溫的情況下,會(huì)影響芯片的工作壽命。
低壓差線性穩(wěn)壓器功耗主要是輸入電壓,輸出電壓以及輸出電流的函數(shù)。下列方程式可用來(lái)計(jì)算最惡劣情況下的功耗:
PD=(VINMAX-VOUTMIN)ILMAX。其中:PD = 最惡劣情況下的實(shí)際功耗,VINMAX = VIN 腳上的最大電壓,VOUTMIN=穩(wěn)壓器輸出的最小電壓,ILMAX=最大(負(fù)載) 輸出電流。
最大允許功耗(PDMAX) 是最大環(huán)境溫度(*AX), 最大允許結(jié)溫(TJMAX) (+125℃) 和結(jié)點(diǎn)到空氣間熱阻(qJA) 的函數(shù)。對(duì)于安裝在典型雙層FR4 電解銅鍍層PCB板上的5引腳SOT-23封裝器件,其(qJA)約為250℃/Watt。
PDMAX=(*AX- TJMAX)/ qJA
VINMAX=3.0V+10%,VOUTMIN=2.7V-2.5%,ILOADMAX=40mA,TJMAX= +125℃,*AX = +55℃
實(shí)際功耗PD=26.7mW,最大允許功耗: PDMAX=280mW。
結(jié)語(yǔ)
當(dāng)開(kāi)關(guān)電源做為低壓差線性穩(wěn)壓器輸入時(shí),一定要注意開(kāi)關(guān)電源的紋波,開(kāi)關(guān)頻率對(duì)LDO的影響,及LDO負(fù)載電容的匹配,不要超過(guò)最大功耗,以影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
評(píng)論