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关于输入输出电容对于LDO应用中的重要性

中国海子呀

2017-3-23 21:07:49

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关于输入,输出电容在 LDO 应用中的重要性

如何避免 LDO 产品在应用中达到更佳的稳定性,则用户在设计电路时,最好根据芯片 datasheet 的说明文档
而定.以 LP2985-3.3 这个LDO 为例.

简单信息:

LP2985-3.3V是低功耗，低压差， CMOS线性稳压器,固定输出为3.3V, 高精度输出电压： ±1.5%,能在输入、输
出电压差极小的情况下提供150mA 的输出电流.

通常,LDO 的寿命都非常长.但如果 LDO 发生损坏,则多数不是由于 PCB 散热设计,布线等问题,而多数是来自于

过压击穿,浪涌电压/浪涌电流击穿.所以,为了避免这些情况的发生,我们应尽可能对电路在设计时进行选择.

1．按照 datasheet 所示,选择匹配的元器件和参数.如下图.

一般来说,LDO 都需要输入输出电容以保证环路的稳定，基本上所有的LDO应用中引起的振荡都是因为输出电容ESR过高或者过低。当选择LDO的输出电容时，一般的LDO都是选择钽电容作为最佳匹配，但是钽电容成本较高，所以才出现了像LP2985这样内部做了专门设计，输出电容只需要很小容量的低成本陶瓷电容即可稳定工作。

2．布线,布局的要求.
对于输入输出电容,特别是输出电容,我们要求进可能的靠近芯片(CHIP)的一端.因为他们的作用是保证
环路稳定,从而保证输出电压的精度在规格书指定的范围内…
对于输入电容来说,不同的布局和放置位置,对芯片的影响是有差异的.如我们把电容放置在离芯片较远
的位置,则 Cin 可能对输入的浪涌进行了吸收;但由于放置过远,走线过长,亦容易失去对 Vin 的环路输

入补偿.所以,我们建议把输入输出电容都尽可能的靠近 IC 端.

3．散热的影响.
散热是影响 LDO 电流值大小最关键的参数.因为LDO 属于线性稳压器,故 LDO 能达到的输出能力,取决于
以下几个方面: 1。输出电流;2。输入电压‐输出电压;3。 PCB 散热能力.
对于 PCB 的散热设计,则我们从机理上分析LDO 的散热成因.散热点主要是内部 MOSFET 所产生的导通电阻,在经过大电流时,所产生了热量.所
以,如果芯片自带散热片时,通常都会是Vout 引脚或 GND 引脚.GND 散热底盘并不一定是由于 LDO 内部 GND的发热,而可能是通过别的机制和技术将散热片引接到了 GND.由于 LDO 的工作电流都很小,故耗散功率 Pd 可以按照以下共识计算: Pd=(Vin‐Vout)*Iout，条件是 Vin‐Vout=Vdrop(fix);即当输入与输出的压差在一定值以上时,才有可能提供额定的工作电流。
通常,不同的封装,(如 SOT23 与 SOP‐8),他们所能承受的耗散功率是不一样的.通常封装越大(特别是具备散热
底盘),则所承受的耗散功率越大,故输出电流也就越大…不同厂商的相同封装,在输出电流上也不一样,因为这
涉及到芯片内部的晶圆大小,版图设计,这跟电路的硬件工程师使用pads 设计电路板是一个道理.

产品链接：http://www.szlcsc.com/product/details_96618.html