【经验】LDO的压差、静态功耗、耗散功率如何以及设计上需要注意的问题有哪些？
在电子电路及设备中，一般都需要稳定的直流电源供电。最常见的供电方式有低压差线性稳压器（LDO）开关电源（DC-DC）和电荷泵（Charge Pump）三种。
针对不同的应用，我们需要权衡各方面的因素，如功能，效率，功耗和复杂度等，最终选型确定应用哪种类型的电源芯片。下表是三种电源芯片的对比：
表1 LDO/DC-DC/Charge Pump对比表
低压差线性稳压器（LDO）以电路结构简单、占用面积小、高纹波抑制比等优点，牢固地占据着电源管理IC市场的一席之地，市场用量巨大，本文简单介绍一下LDO的压差，功耗和耗散功率这三个参数，以及设计上需要注意的问题。
目前常见的LDO大都是CMOS工艺设计的，其内部架构（如下图 1）主要包括：启动电路，恒流源偏置单元，控制单元，调整元件，基准源，误差放大器，反馈网络（取样电路），保护电路等。基本工作流程为：系统上电后， 判断使能脚是否处于高电平，如果为高电平，电路开始启动；基准源电压快速在恒流源提供的偏置电压下建立，输出电压上升。然后，误差放大器将输出反馈电压和基准源之间的误差小信号放大，形成负反馈，从而保证输出电压稳定不变。负载电流和电压变化时，负反馈电路也会起作用达到稳压电压的功能。
图1 P-MOS型LDO稳压器结构图
压差
低压差线性稳压器(LDO)在正常工作时，输入和输出之间需要保持一个最小的电压差，这个电压差称为压降（Dropout Voltage）。
以MOS型的线性稳压器为例，压降由内部P-MOS的导通电阻Ron和电流决定：
VDROP=RON*IOUT
静态功耗（对地电流）
输入端的电流有一部分不流向负载而是流入GND，这个电流通常称为对地电流，是线性稳压器自身的工作耗电。与供给负载提供的电流相比，这个电流只是很小的一部分。在高负载电流时，消耗在线性稳压器内部功率管上的功耗仍是影响工作效率的主要原因。在空载或者小负载时，对地电流是影响效率的主要因素。
耗散功率Pd
Pd=(VIN-VOUT)*IOUT
在评估LDO的热损耗时，也即LDO自身的温升，可以简单的用下面公式计算：
(VIN－VOUT)×IOUT×RθJA
RθJA 为封装的热阻系数（这个值越小，散热性能越好）
耗散功率制约着LDO的输出电流，封装尺寸越大，耗散功率也就越大。
LDO应用注意事项
大部分LDO都设计有温度保护功能，当PN结的结温过高，达到所设定的温度值，就会触发热保护电路发出信号给控制逻辑关闭芯片输出。当PN结温度低于设定保护温度值，芯片会自动重新启动。芯片实际能提供的最大输出功率取决于系统的散热设计, 包括环境温度和冷却散热设计，比如装散热片、风冷却等、增大GND脚的PCB面积也能获得好的散热性能。
另外设计上需要注意的事项有：
1）大部分LDO内部电路使用了相位补偿电路、利用输出电容的ESR来补偿，故输出脚到GND最好接大于1uF的电容器。
2）输入脚和输出脚对GND所接的电容要尽量将电容分别最靠近LDO的VIN和VOUT脚。
3）注意输入和输出电压与负载电流的使用条件，使PN结的结温低于过热保护温度。
PN结温的大概估算方式：TPN = (VIN－VOUT)×IOUT×RθJA+T环境温度
IOUT即负载电流；
T环境温度即环境温度。
润石科技专注于模拟芯片领域，目前已量产的LDO以宽输入电压范围、PSRR高为特色，主要型号和参数如下，方便大家对比选型：
图2 高压LDO
图3 低压LDO
润石科技集研产销于一体，自主研发产品百余种，主要包括运算放大器和比较器、模拟开关、线性稳压器、数据转换、模拟前端、微控制器等，广泛应用于工业控制、医疗电子、仪器仪表、汽车电子等领域。
润石科技将始终秉承“团结协作、自主创新、品质至上、成就客户”的经营理念，不断推出具备更强竞争力和良好市场前景的模拟/混合信号芯片产品，为中国芯崛起提供强劲动力，让润石芯跳动在电子产品世界的每个角落！
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 0
本文由朦胧的时间转载自润石科技，原文标题为:LDO参数之压差、耗散功率和静态电流，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。
相关推荐
【经验】以RS3236-1.2YF5为例介绍如何考虑LDO的热阻
在通常的LDO设计中，很多工程师仅仅关注输入输出电压范围、输出负载电流能力。而对电源系统影响很大的热阻参数常常被忽略。实际上热阻参数如果选择不当，就容易引起LDO功耗过大、过热而进入热保护状态，导致不正常工作。下面以润石科技的RS3236-1.2YF5为例介绍此参数对电源的影响。
【经验】LDO的主要参数介绍
本文润石科技以RS3236为例详细的讲解了LDO的主要参数，系统提供给 LDO 输入的范围，不能超过 LDO 最大可以承受的电压，考虑需要的输出电压，ADJ 的外部多两个电阻，固定电压输出的会降低整体静态功耗。
【经验】润石科技低压差线性稳压器RS3007芯片管脚对应错误导致电路异常的经验分享
在某客户应用润石科技RS3007系列低功耗、高耐压的线性稳压器，出现了输入电压掉落、带不起负载的现象，客户反馈给我们后，我们对原因进行了分析。具体是不同的脚位功能排布，导致电路工作异常。
RS3236 Low Power, Low Dropout, 500mA RF Linear Regulators
型号- RS3236-0.75YC5,RS3236-3.0YF3,RS3236-3.0YF5,RS3236-1.0YUTDN4,RS3236-1.5YF3,RS3236-0.75YUTDN4,RS3236-1.5YF5,RS3236-2.8YF5,RS3236-3.3AYF5,RS3236-ADJ8,RS3236-4.0YC5,RS3236-2.8YF3,RS3236 SERIES,RS3236-XXA,RS3236-2.5YC5,RS3236-3.6YC5,RS3236-1.8YF5,RS3236-1.8YF3,RS3236-3.6YUTDN4,RS3236-1.85YUTDN4,RS3236-1.5YC5,RS3236-ADJC,RS3236-1.8,RS3236-3.6,RS3236-ADJCYC5,RS3236-1.0YF5,RS3236-1.2YC5,RS3236-2.7YF5,RS3236-1.5,RS3236-3.3,RS3236-4.0YF5,RS3236-3.3AYUTDN4,RS3236-1.0YF3,RS3236-5.0,RS3236-5.0YUTDN4,RS3236-5.0AYF5,RS3236-2.05YF5,RS3236-1.2,RS3236-3.0,RS3236-2.05YF3,RS3236-1.0,RS3236-2.8YUTDN4,RS3236-3.3YUTDN4,RS3236-4.0YF3,RS3236-3.0YUTDN4,RS3236-4.0YE3L,RS3236-2.85YF5,RS3236-3.3YE3L,RS3236-5.0YC5,RS3236-2.5YUTDN4,RS3236-2.8YC5,RS3236-1.8YE3L,RS3236-2.05YUTDN4,RS3236-2.85,RS3236-3.3YC5,RS3236-1.8YC5,RS3236-2.05,RS3236-3.3AYE3L,RS3236-ADJCYF5,RS3236-1.35,RS3236-3.6YF5,RS3236-3.6YF3,RS3236-□□□□,RS3236,RS3236-ADJ8YC5,RS3236-3.0YC5,RS3236-5.0YF5,RS3236-5.0YF3,RS3236-3.3YF5,RS3236-3.3YF3,RS3236-ADJ,RS3236-0.75YF3,RS3236-0.75YF5,RS3236-1.85,RS3236-0.75,RS3236-1.2YF3,RS3236-ADJ8YF5,RS3236-1.35YUTDN4,RS3236-2.8,RS3236-1.0YC5,RS3236-1.2YF5,RS3236-1.8YUTDN4,RS3236-2.05YC5,RS3236-2.7,RS3236-2.5,RS3236-2.5YF3,RS3236-4.0,RS3236-2.1,RS3236-1.2YUTDN4,RS3236-4.0YUTDN4,RS3236-2.1YF5,RS3236-1.5YUTDN4,RS3236-2.5YF5
【应用】超低功耗RS8034运放和RS3221 LDO用于人体红外感应PIR产品
本文将介绍润石科技的RS8034超低功耗运放、RS3221超低功耗LDO在人体红外感应（PIR）产品中的应用。RS8034的每通道静态电流仅750nA，供电范围1.4V~5.5V；RS3221的静态电流为1μA，输入电压范围1.7V-7.5V。
RS3215 500mA, Low Quiescent Current, Low-Noise, High PSRR, Low-Dropout Linear Regulator
型号- RS3215-2.5XTDC8-G,RS3215-2.5XTDE6-G,RS3215-2.7XTDE6-G,RS3215-2.8XTDE6-G,RS3215-3.3XF5-G,RS3215-2.7XTDC8-G,RS3215-2.8XTDC8-G,RS3215-2.8XF5-G,RS3215-3.0XF5-G,RS3215 FAMILY,RS3215,RS3215-1.5XF5-G,RS3215-2.5XF5-G,RS3215-1.2XTDC8-G,RS3215-1.5XTDC8-G,RS3215-1.2XF5-G,RS3215-1.5XTDE6-G,RS3215-1.8XTDC8-G,RS3215-1.2XTDE6-G,RS3215-1.8XTDE6-G,RS3215-3.0XTDC8-G,RS3215-2.7XF5-G,RS3215-3.3XTDC8-G,RS3215-ADJ8XTDE6-G,RS3215-ADJ8XTDC8-G,RS3215-3.3XTDE6-G,RS3215 SERIES,RS3215-ADJ8XF5-G,RS3215-3.0XTDE6-G,RS3215-1.8XF5-G
【选型】低压LDO可P2P替代SPX3819M5-L-3-3TR用于DTU项目，输入电压1.7-7.5V
客户的DTU项目寻找可以替代SPX3819M5-L-3-3TR的LDO。和客户沟通后，了解到客户需要的LDO实际输入电压只有5V，电流输出500mA。因此向客户推荐了润石科技的RS3236-3.3YF5。经过参数对比，可满足客户当下需求用于DTU项目，性价比更高
【应用】润石LDO RS3221-3.3YUTDN4用于智能手表，具备体积小、驱动能力强、功耗低等特点
由于SoC 3.3V供电需求，设计采用LDO来进行降压及稳压保证MCU稳定运行，这就对LDO的体积及性能提出了更高的要求。润石作为电源管理芯片的龙头企业，在业界有着非常高的评价。这里推荐润石科技的RS3221-3.3YUTDN4 LDO用于智能手表。
RS3015 300mA, Low Power Consumption, High Voltage CMOS LDO Regulator
型号- RS3015-1.8XF3,RS3015-1.8XF5,RS3015-1.8XD3,RS3015-3.3XF3,RS3015-3.0XE3,RS3015-3.3XF5,RS3015-3.3XD3,RS3015-2.5XF5,RS3015-2.5XD3,RS3015,RS3015-2.5XF3,RS3015-5.0XE3,RS3015-3.0XF3,RS3015-1.8XE3,RS3015-3.3XE3,RS3015-3.0XF5,RS3015-3.0XD3,RS3015-1.8,RS3015-3.0,RS3015-2.5XE3,RS3015 SERIES,RS3015-2.5,RS3015-5.0,RS3015-3.3,RS3015-5.0XF3,RS3015-5.0XF5,RS3015-5.0XD3
【选型】工作电压高达36V的低压差线性稳压器RS7533-1YF3应用于割草机，静态电流仅2uA
割草机用24V锂电池组供电，但锂电池组无法直接给MCU供电，因此本文推荐润石科技的低压差线性稳压器RS7533-1YF3，输入电压范围在2.5V~36V，提供多种固定输出电压，范围在2.5V~5.0V，该型号固定输出3.3V，最大输出电流为150mA，典型静态电流2uA，SOT23-3小型封装。
【产品】500mA输出电流的低功耗低压差线性稳压器RS3236系列，专门针对RF和模拟电路的需求而设计
润石科技推出的RS3236系列低功耗低压差线性稳压器（即LDO），采用CMOS工艺设计，其输入电压范围1.7V至7.5V，可输出高达500mA的输出电流。RS3236系列器件专门针对 RF 和模拟电路的需求而设计，可提供低噪声、高PSRR、低静态电流以及出色的线路和负载瞬态响应。该器件设计与1 μF输入和1μF输出陶瓷电容器共同使用（无需单独的噪声旁路电容器）。
什么是LDO ？
LDO即低压差线性稳压器（Low-dropout Regulator），Dropout电压多小算低压差并没有标准定义，低压(<10V)LDO通常是0.1mV~1.5mV/1mA，高压(>20V)LDO通常是5mV~10mV/1mA。
【应用】润石科技运放以及高压、低压LDO在手持式红外测温仪上的应用
手持式红外测温仪可以实现非接触近距离测量人体的温度，非常方便用于临时快速的体温测量。目前随着疫情的发展，在进出小区，公共场所等地方，都需要用到手持式红外测温仪，润石科技作为一家拥有高性能模拟信号链设计能力的公司，旗下产品线跟红外测温仪、医疗设备等产品具有非常高的匹配度，包括运算放大器，比较器，模拟开关，LDO 等产品。
RS3007 300mA, Low Power Consumption, High Voltage CMOS LDO Regulator
型号- RS3007-1.8YF3,RS3007-3.3ASYF5,RS3007-3.0ASYF5,RS3007-3.0YE3,RS3007-3.3YD3,RS3007-5.0YD3L,RS3007-5.0YE3L,RS3007-2.5SYF5,RS3007-5.0AYK,RS3007-3.0AYF3,RS3007-5.0,RS3007-1.8SYF5,RS3007-3.3YF3,RS3007-5.0ASYF5,RS3007-3.3SYF5,RS3007-3.0,RS3007-1.8,RS3007-3.0YE3L,RS3007-3.3,RS3007-2.5YF3,RS3007-3.0YD3L,RS3007-2.5,RS3007-3.3AYF3,RS3007-5.0YE3,RS3007-3.0AYK,RS3007-3.0YF3,RS3007-3.0YD3,RS3007-3.0SYF5,RS3007-1.8YE3,RS3007-5.0SYF5,RS3007-3.3YE3,RS3007-2.5YE3,RS3007-5.0AYF3,RS3007,RS3007-5.0YF3,RS3007-2.5YE3L,RS3007 SERIES,RS3007-3.3YD3L,RS3007-3.3AYK,RS3007-5.0YD3,RS3007-3.3YE3L,RS3007-1.8YE3L
LDO的效率是多少？
LDO是线性电源的一种，线性电源的效率，严格计算的话是： （输出电压*输出电流）/（输入电压*输入电流）， 输入电流=输出电流+LDO自身耗电，因为LDO自身耗电很小， 通常都是几uA~几十uA，故可忽略，效率就可以简单计算为：输出电压/输入电压。
电子商城
现货市场
服务
可根据用户端子定制线束，制程能力：Min: 0.13mm2、Max: 120mm2；具有设计方案验证、定案、样品交付及量产快速响应能力。
最小起订量： 1000pcs 提交需求>
可定制位移传感器量程范围10~600mm，该YWD型位移传感器表面有带刻度的透明窗☐，每毫米的变化量误差不超过3ue/mm，可在静态、准静态和低频动态下工作。主要指标：非线性<0.2%；供桥电压<10v；测试精度：0.01mm。
最小起订量： 1 提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
我要提问
登录 | 立即注册
提交评论