【经验】国产低功耗LDO SGM2211带大容性负载启动过流问题如何解决？

时间： 2020-11-30 来源：世强

技术问答

某客户设计一款多路称重设备，电源部分用到圣邦微电子的低功耗LDO SGM2211给后级的ADC SGM58601和运放 SGM8591进行供电，每个SGM2211挂载3个SGM58601和6个SGM8591。具体的应用电路图如图1所示：

图1：SGM2211应用电路图

研发人员在测试中发现，如图2所示，当SGM58601贴上去之后，SGM2211的输出电压无法建立起来。观察波形图推测：SGM2211的输出容性负载太大，启动过程中超过了电流限制值（TYP=1.2A），从而用减小输出电压，来保证整个SGM2211不会过热损坏，这是芯片自身的一种保护机制。

图2：现场测试波形图

因为无法直接测试SGM2211启动过程中的电流值，故直接将SGM2211的容性负载减小，就可以将这个问题解决。

根据电容器充电的电压电流波形图可以发现几点规律：

1、电容器的充放电是需要时间的。这是由于电容器的充放电过程，实质上是电容器上电荷的积累和消散的过程，由于电荷量的变化是需要时间的，所以充放电也是需要时间的。

2、在充电的开始阶段，充电电流较大，Vc上升比较快，随着Vc的增长，充电电流逐渐减小，且Vc的上升速度变缓，而向着电源电压Vs趋近。

3、电路无论是充电还是放电，都是一个串联形式的R-C电路。在充电时，起始电流就是最大的充电电流，其值I=Vs/R。如果电容器的容值比较大，则产生一定的电压所需要的电荷量就越多，充电时间就会越长，充电电流就会越大。

图3：电容充电电压电流波形图

总结：LDO输出容性负载太大，会使LDO因为充电电流太大，充电时间太长而进入LDO的限流保护点，从而无法建立输出。

解决思路：

1、减少LDO后级的容性负载，使得LDO的启动不会过流。

2、选用电流输出能力更加强的LDO，这样LDO就不会因为容性负载过大而出现过流保护。

3、外部增加限流电路，限流点要高于真实负载电流，低于LDO本身过流点。

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