关于LDO稳压芯片应用选型和应用参考

　　在电子设计中，我们经常需要不同的直流电压来提供电路工作，其中用得最多的就是通过LDO稳压芯片来实现不同直流电压的输出，那么如何选择一款合适的LDO就格外重要，许多工程师在选择的时候只根据输出电压和电流这两个指标来选取，而忽略了其他几个关键的技术指标，造成选取的LDO并不是最优选择。下面我们就来了解LDO工作原理及几个重要的技术指标。
　　原理介绍
　　LDO，全称低压差线性稳压器（Low Dropout Regulator），属于线性电源，应用时所需要的外接元件比较少，大部分型号的LDO只需在输入端和输出端各接一个滤波电容。如下图所示：

　　其内部结构如下图所示：

　　从原理框图中我们可以看到LDO主要由PMOS、误差放大器、反馈电阻和基准参考电压构成。LDO主要工作流程是将输出电压通过分压电阻分压，与基准参考电压做比较，通过运放输出来调节PMOS管的导通压降从而进行动态的输出稳压。
　　选型参数
　　输入电压范围 Input Voltage
　　输入电压是指输入端可以输入的工作电压范围。如果输入电压为5V，那么选型时则要选择耐压为10V左右的LDO，一般输入电压范围推荐为正常输入电压的2倍以上。
　　输出电压 Vout
　　输出电压是LDO最重要的参数，也是电子设备设计者选用稳压器时首先应考虑的参数。LDO有固定输出电压和可调输出电压两种类型。固定输出电压稳压器使用比较方便，而且由于输出电压是经过厂家精密调整的，所以稳压器精度很高。但是其设定的输出电压数值均为常用电压值，不可能满足所有的应用要求，可调输出LDO的输出精度受到外接元件的精度及温度变化的影响。
　　最大输出电流 Max Current
　　其是输出端的最大输出电流值。这里要考虑到正常工作时的平均电流和峰值电流。主要是看LDO能不能在短时间内提供需要的峰值电流。
　　最大耗散功率 Pd
　　LDO的耗散功率简易公式PD=（Vin-Vout）*Iout，假设输入电压Vin=12V，输出电压Vout=3.6V，输出电流Iout=180mA，那么LDO的耗散功率PD=1.512W，这个功耗全部是通过热量损耗了，所以不推

　　上面典型的封装耗散功率，那我们就选用最下面的TO 252封装。设计时应留有余量，可以增大散热焊盘或加散热片来达到温度散热以增加功率，这样才不至于烧坏LDO芯片。
　　压差（Dropout Voltage）
　　Vdrop=Vin-Vout，定义为输入电压与输出电压之间的差值。LDO在不同的负载电流下有着不同的压差，下图是输出电流与压差的关系曲线，可见输出电流越小，压差也就越小。输入电压越低，耗散功率也就越低，提高了效率。如果在实际应用过程中，输入电压与输出电压的压差很小，但还要输出一定的电流（100mA），那么就要选择合适的LDO，才能保证输出正常。
　　比如一款78L05的压差大概是2V左右，而H7550-H的压差仅仅是600mV左右。当然只有选择H7550-H才能保证输出正常，同时芯片的耗散功率也要小的多，性能也就越优异。荐LDO用于输入输出压差过大，大输出电流的场景。
　　如果实在需要使用的话，我们就要考虑LDO芯片能承受多大的功耗了，具体要参考芯片手册上提供的数据。我们以SSP7903为例，下图是不同封装的最大耗散功率，这个最大耗散功率就是这个芯片能承受最大的热功耗，超过就会烧坏。同时我们建议不要在最大极限值下长期使用。

　　静态电流（Iq）
　　Iq=Iin-Iout，定义为外部负载电流为0时LDO内部电路供电所需的电流。大部分MOS结构LDO的Iq很小，是衡量LDO在低负载情况下的自身消耗的一个重要指标，Iq越小越好。
　　瞬态响应 Load Transient Response
　　表示负载电流突变时引起的输出电压的最大变化，它是输出电容及其等效串联电阻和旁路电容的函数。其中输出电容的作用是提高负载瞬态响应的能力，也起到了高频旁路的作用。

　　过冲 Power Up
　　是指上电瞬间带上一定负载，输出端的电压超出精度范围的现象。这也是很多人会忽略的一点，如果过冲值较大可能会影响甚至损坏后级电路元件，造成电路板故障。这是在某宝上买的一款LDO芯片，输入电压7V，负载10mA，输出电压5V的上电波形及电压切换波形如图：

　　该芯片上电瞬间的最大值达到了6.816V，持续时间263ms，超过了36%以上，电压切换时最大值达到了6.225V，持续时间1ms，超过了24%以上，对于那些5V的单片机而言是一个很大的损伤，这样会大概率的造成后级芯片的损坏。实测SSP7903，输入电压5.6V，负载10mA ，输出3.6V在上电和电压切换时均无过冲现象。

　　电源抑制比（PSRR）
　　电源纹波抑制比是输入电压噪声波动量（纹波）与输出电压噪声波动量（纹波）的比值，常用分贝（dB）表示，公式为，定义为LDO对Vin上的噪声的抑制能力。PSRR的值越大，纹波抑制能力越出色。
　　噪声性能（Noise）
　　不同于PSRR，噪声是指LDO自身产生的噪声信号，低噪声的LDO稳压芯片可以很好的降低LDO产生的额外噪声，输出的电压更纯净，噪声一般计算出的值是有效值（rms），也可以用peak to peak来分析。
　　输出效率（Output Efficiency）
　　*100%，由于Iq很小，实际计算时可以忽略。从公式中可以看出 Vin和Vout压差越大 LDO 效率越低，自身消耗的功率越大，发热越大。
　　负载调整率（Load Regulation）
　　是指在给定负载变化下的输出电压的变化，这里的负载变化通常是从无负载到满负载。负载调整率越小越好。