【经验】从应用于工业UPS监控板的SGM2028 LDO看使用时容易忽略的问题--最大耗散功率和结温

时间： 2020-03-07 来源：世强

技术问答

SGM2028是圣邦微电子的一款500mA电流，低压差，低噪声，低功耗的LDO器件。看似简单的LDO，如果使用不当，可能会造成产品工作不稳定，或者缩短使用寿命，甚至损坏LDO等问题。本文以SGM2028为例，分析了LDO器件在设计使用中容易忽略的问题。

圣邦微的SGM2028和上海贝岭的BL8568都是国产500mA电流的LDO器件。但是SGM2028相比BL8568有如下优点：

1. 输入输出压差更小。SGM2028在电流为300mA时压差为162mV，而BL8568为300mV。

2. 关断电流更小。SGM2028关断电流为0.01uA，而BL8568为0.1uA。

3. 最高工作结温更高。SGM2028为150℃，而BL8568仅有125℃。

因此我们选择了SGM2028作为处理器核心电压的供电器件。

该项目是一个“工业UPS监控板”，用途是通过串口采集UPS的电压、电流、功率等参数，然后通过网络上传到远程服务器，从服务器端就可以实时查看UPS的运行状况。项目中采用SGM2028从3.3V转换为1.8V，为处理器提供核心电压，需要的电流最大为200mA。

SGM2028电路图如下所示。

图 1 SGM2028应用原理图

查阅SGM2028的数据手册得知其最大允许耗散功率为0.34W，如下图

图 2 SGM2028绝对最大允许耗散功率参数

根据原理图中参数计算SGM2028的实际耗散功率为（3.3-1.8）*200mA=0.3W，低于允许的最大耗散功率。

另外SGM2028数据手册中还给出了器件热阻和最高结温，如下图所示。

图 3 SGM2028封装热阻和最高允许结温

芯片的热阻表征了器件散热的能力，SGM2028的热阻是367℃/W,意思就是器件消耗1W功率时，其结温会升高到367℃。最高允许结温则表征器件最高能够正常工作的温度，SGM2028的最高允许结温是150℃。

我们根据实际参数计算出SGM2028的最高结温为367*0.3W=110℃。小于最高结温150℃，因此该电路符合数据手册的要求。工业UPS监控板的实物图如下所示。红框位置即为SGM2028。

图 4 SGM2028芯片在工业板卡PCB板应用

其中SGM2028的PCB布局图如下图蓝框所示。

图 5 SGM2028器件PCB上走线布局

Pcb布局需要注意外围的元器件都要靠近芯片放置，同时走线也要尽量短以减少噪声源的串扰。

实际测试SGM2028的电源纹波如下图所示。

图 6 SGM2028实测输出纹波

示波器测试结果，SGM2028的输出纹波峰峰值为20mV，很好完全满足UPS监控板应用要求。

综上所述，在使用LDO进行电源降压转换时，不少人可能只注意器件的输入输出电压范围、最大电流值，而忽略了器件的最大耗散功率和结温是否符合数据手册中的要求。只有充分计算和分析了所有相关参数，设计出来的工业UPS板卡应用可靠性才是最稳定的。

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