基于LDO的優(yōu)化開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)
圖2:LDO應(yīng)用于開(kāi)關(guān)電源原理。
5. 輸出電容器
典型LDO需要增加外部輸入和輸出電容器。利用較低ESR的大電容器一般可以全面提高電源抑制比(PSRR)、噪聲以及瞬態(tài)性能。
陶瓷電容器通常是首選,因?yàn)樗鼈儍r(jià)格低而且故障模式是斷路,相比之下鉭電容器比較昂貴且其故障模式是短路。輸出電容器的等效串聯(lián)電阻(ESR)會(huì)影響其穩(wěn)定性,陶瓷電容器具有較低的ESR,大概為10 mΩ量級(jí),而鉭電容器ESR在100 mΩ量級(jí)。另外,許多鉭電容器的ESR隨溫度變化很大,會(huì)對(duì)LDO性能產(chǎn)生不利影響。電容的具體應(yīng)用需要咨詢(xún)LDO廠商以確保正確實(shí)施。
6. 封裝
選擇LDO產(chǎn)品時(shí)應(yīng)考慮LDO的散熱,負(fù)載大的LDO應(yīng)盡可能選擇大封裝,這樣有利于LDO性能穩(wěn)定。
LDO應(yīng)用于開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)
遵循以上原則,本文選擇哈爾濱圣邦微電子有限公司生產(chǎn)的SG2002和SG2012系列LDO。
應(yīng)用LDO于開(kāi)關(guān)電源的電路如圖2所示,圖中虛線(xiàn)部分是開(kāi)關(guān)電源通常采用的電路,它可以給LDO提供+6V/1.5A的輸出電壓/電流。該電源應(yīng)用SG2002-5.0XN5/TR、SG2012-3.3XKC3/TR、SG2012-2.5XKC3/TR以及SG2012-1.8XKC3/TR分別生成+5.0V/0.3A、3.3/0.4A、2.5V/0.4A以及1.8V/0.4A電壓/電流。圖中LDO芯片的輸入端和輸出端接有1uF的瓷片電容,以此提高LDO的穩(wěn)定性。在每個(gè)LDO的BP端接上一個(gè)0.01uF的瓷片電容,可以有效地降低LDO的輸出噪聲。
LDO在開(kāi)關(guān)電源中的作用
1. 簡(jiǎn)化開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)
開(kāi)關(guān)電源多路輸出一般通過(guò)增加高頻變壓器反饋端來(lái)實(shí)現(xiàn),這使得開(kāi)關(guān)電源在設(shè)計(jì)過(guò)程中增加了設(shè)計(jì)者的工作量。應(yīng)用LDO作為開(kāi)關(guān)電源的輸出終端,可以極大地簡(jiǎn)化開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì),縮短開(kāi)發(fā)周期。
2. 提高開(kāi)關(guān)電源的負(fù)載調(diào)整率
LDO是來(lái)穩(wěn)定電源電壓的專(zhuān)用芯片,目前有很多公司設(shè)計(jì)的LDO的負(fù)載調(diào)整率非常小。應(yīng)用LDO可以大幅度地降低開(kāi)關(guān)電源負(fù)載調(diào)整率。
3. 有效濾除開(kāi)關(guān)電源電磁干擾,減小紋波輸出
開(kāi)關(guān)電源的突出缺點(diǎn)是產(chǎn)生較強(qiáng)的EMI。EMI信號(hào)既具有很寬的頻率范圍,又有一定的幅度,經(jīng)傳導(dǎo)和輻射會(huì)污染電磁環(huán)境,對(duì)通信設(shè)備和電子產(chǎn)品造成干擾。如果處理不當(dāng),開(kāi)關(guān)電源本身就會(huì)變成一個(gè)干擾源。LDO有較高的電源抑制比,且LDO是低噪聲器件,因此應(yīng)用LDO可以有效地濾除開(kāi)關(guān)電源EMI,減小紋波輸出。
4.為開(kāi)關(guān)電源提供過(guò)流保護(hù)
盡管許
評(píng)論