Ao integrar unha fonte de tensión a calquera outro equipo, podemos atoparnos con certas variacións de tensión non desexadas, que provocarían graves danos nos dispositivos. Polo tanto, é necesario manter unha tensión constante no nivel de subministración. Aquí é onde aparece o "regulador de voltaxe". Os reguladores de tensión son os dispositivos que manteñen unha tensión de saída estable independentemente dos cambios na tensión de entrada e na carga.

Baseándose no seu deseño, o "regulador de baixa abandono" tamén coñecido popularmente como "LDO" invítase ao longo do tempo. Canto menor sexa a tensión de caída, máis eficiente será a solución LDO.

Esta acción contén o que é LDO, a introdución ao diagrama de circuíto do regulador LDO, 6 parámetros principais do regulador LDO e as aplicacións dos reguladores LDO. Se es fanático da tecnoloxía electrónica ou se traballa no campo da electrónica, debes coñecer os reguladores LDO a través desta acción. Seguimos lendo!

Compartir é coidar!

contido

● Que é un LDO?

● Que contén un diagrama de circuíto regulador LDO?

● 6 Parámetros principais do regulador LDO

● Cales son as aplicacións dos reguladores LDO?

● FAQ

● Conclusión

Que é un LDO?

LDO son as siglas de Low-Droout Regulator. É un regulador de tensión lineal DC. Inventado por Robert Dobkin en 1977, LDO ten un deseño sinxelo e económico. Como suxire o seu nome "Low Dropout", este regulador pode funcionar de forma estable a tan baixo como 1V.

Esta diferenza de potencial mínima entre a tensión de entrada e saída necesaria para o funcionamento do regulador coñécese como 'Droout Voltage'. Cando a diferenza de potencial é menor que a tensión de caída, o funcionamento do regulador vólvese inestable.

O traballo para o funcionamento da tensión de entrada LDO entrégase a un compoñente coñecido como "elemento de paso". O elemento de paso é normalmente un FET de canle N. O elemento de paso funciona na rexión lineal e reduce o nivel de tensión de entrada dado ao nivel de tensión de saída necesario. A continuación, esta tensión pásase a un elemento chamado "Error Amplifier". Este amplificador de erro compara a saída do elemento Pass cunha tensión de referencia.

Este amplificador de erro cambia entón o punto de funcionamento da porta do FET para eliminar o erro entre a tensión de referencia e a tensión de saída do elemento de paso.

Mantendo así unha tensión de saída constante necesaria no extremo de saída do regulador.Elementos do regulador LDOO diagrama de abaixo mostra o circuíto dun regulador LDO.

Que contén un diagrama de circuíto regulador LDO?

Para comprender o funcionamento de LDO debemos comprender o significado e as configuracións de certos elementos do regulador LDO. Algúns dos elementos importantes de LDO son a referencia de voltaxe, o amplificador de erro, o feedback, o elemento de paso e o capacitor de saída.

● Elemento de paso

Pass Element é un dos compoñentes principais de LDO. Isto adoita ser un Canle N ou P canle FET. LDO usa unha topoloxía de colector aberto en lugar dunha topoloxía de seguidor de emisor. Polo tanto, un transistor pode ser facilmente saturado usando as tensións dispoñibles do regulador.

O uso de FET para o elemento de paso reduce o consumo de enerxía do dispositivo.

● Comentarios

A realimentación é un proceso no que unha fracción da saída é realimentación no circuíto como entrada. Para regular a fonte de alimentación e eliminar a tensión non desexada, úsase un bucle de retroalimentación negativa no regulador.

Aquí a tensión de saída é a realimentación ao amplificador de erro. Este amplificador compara a tensión de saída cunha tensión de referencia. Calquera erro obtido utilízase para cambiar o punto de funcionamento da porta do FET ata obter unha tensión de saída constante.

● Erro de amplificaciónr

Un amplificador diferencial úsase como amplificador de erro no regulador LDO. O amplificador diferencial amplifica a diferenza entre dúas tensións. Este amplificador de erro ten dúas entradas.

Unha das entradas é subministrada cunha fracción da tensión de saída determinada polo circuíto divisor de voltaxe de realimentación.

A segunda entrada do amplificador de erro é subministrada cunha tensión de referencia estable. O amplificador de erro calcula a diferenza entre as súas dúas tensións de entrada. Esta tensión de erro utilízase para controlar a fonte de alimentación do FET para que se obteña unha tensión de saída constante.

Se a tensión de realimentación é inferior á tensión de referencia, a porta do FET é baixa. Aumentando así a tensión de saída permitindo que pase máis corrente.

● Referencia de voltaxe

Esta tensión permanece fixa independentemente das variacións na fonte de alimentación, temperatura, carga ou tempo. Como unha das entradas do amplificador diferencial, cenganchando a referencia de tensión é moi útil para obter valores de saída estables.

Aquí, usamos unha referencia de tensión de banda prohibida. Ten un valor de voltaxe de arredor de 1.25 V.

● Capacitor de saída

Para a estabilidade da saída do regulador LDO, úsase o capacitor. O valor ESR do capacitor de saída afecta moito a estabilidade deste dispositivo. Tamén afecta a resposta transitoria aos cambios na corrente de carga.

Pódese utilizar calquera capacitor de boa calidade que teña unha capacitancia mínima e valores máximos de ESR.

6 Parámetros principais do regulador LDO

Algúns dos parámetros importantes do regulador LDO son a tensión de caída, a corrente de reposo, a eficiencia, a resposta transitoria, a regulación de liña e a regulación de carga.

● Tensión de caída

A diferenza de potencial entre a tensión de entrada e de saída, por debaixo da cal non se produce ningunha regulación, coñécese como a Tensión de caída dun regulador. Para o regulador LDO, a tensión de saída é moi baixa, o que significa que pode funcionar a niveis moi próximos á tensión de saída necesaria.

Os reguladores con voltaxes de caída máis baixas teñen unha maior eficiencia.

A introdución á tensión de caída, que é importante para o LDO

● Corrente Quiescente

A corrente en reposo tamén se coñece como corrente terrestre. É a diferenza entre a corrente de entrada e a corrente de saída.

Para maximizar a eficiencia actual do circuíto débese manter unha corrente de reposo máis baixa. É a corrente que recolle o dispositivo cando non hai carga ou se conecta unha carga moi leve. O valor da corrente de reposo está determinado polos elementos de paso, a temperatura, etc...

● Eficiencia

A eficiencia do regulador LDO depende moito da súa corrente de reposo, tensión de entrada e tensión de saída. A eficiencia do LDO calcúlase como:

Eficiencia = (IoVo/([Io + Iq]Vi) * 100

Aquí, Io é a corrente de saída, 'Iq' é a corrente de reposo, 'Vi' é a tensión de entrada e Vo é a tensión de saída.

A diminución da tensión de caída e da corrente de reposo aumenta a eficiencia do regulador. Isto tamén diminúe a disipación de enerxía do circuíto.

● Resposta transitoria

o variación máxima de tensión de saída permitida porque o cambio escalonado da corrente de carga coñécese como Resposta transitoria.

A variación de tensión transitoria calcúlase como:

ΔV tr, max = (Io, max/Co+ Cb)Δt1 + ΔVESR

Onde Δt1 = ancho de banda de lazo pechado do regulador LDO, ΔVESR = variación de tensión debido á ESR do capacitor de saída. Co = valor do capacitor de saída, Cb = capacitor de derivación, xeralmente engadido ao capacitor de saída, Io, max = corrente de carga máxima.

● Regulamento da liña

A capacidade do circuíto para manter a tensión de saída especificada con tensión de entrada variable coñécese como Regulación de liña. Determínase a relación entre a variación da tensión de saída e a variación da tensión de entrada.

Regulación da liña = ΔVo/ΔVi

A regulación da liña é un parámetro de estado estacionario. Polo tanto, todos os compoñentes de frecuencia son descoidados. Aumentando a ganancia de lazo aberto mellora a regulación da liña do circuíto.

● Regulación da carga

A capacidade do circuíto para manter a tensión de saída especificada en condicións de carga variables coñécese como regulación de carga.

Un aumento da ganancia de lazo aberto mellora a regulación da carga do circuíto.

Regulación de carga = ΔVo/ΔIoLike Regulación da liña, a regulación da carga tamén é un parámetro de estado estacionario.

Cales son as aplicacións dos reguladores LDO?

O regulador LDO ten un tamaño de dispositivo máis pequeno. A diferenza doutros reguladores DC-DC, LDO non ten ruído de conmutación xa que non se produce ningunha conmutación. Ten un deseño moi sinxelo. O regulador LDO utilízase en teléfonos móbiles, equipos alimentados con batería, portátiles, ordenadores portátiles, diversos produtos electrónicos de consumo, fontes de alimentación lineais con alta eficiencia, etc... Ademais de funcionar como regulador, LDO tamén se usa como filtro para eliminar as ondas causadas. na tensión de saída cando se usan conmutadores no circuíto.

Preguntas máis frecuentes

1. P: Cal é o uso do regulador LDO?

R: O regulador LDO úsase para obter unha tensión de saída máis baixa da fonte de alimentación principal ou da batería. A tensión de saída é moi estable cando a liña e a carga cambian, non se ve afectada polo cambio da temperatura ambiente e mantense estable ao longo do tempo.

2. P: Como funciona un LDO?

R: LDO é un regulador lineal cunha pequena caída de tensión entre a entrada e a saída. Pode funcionar ben aínda que a tensión de saída estea moi preto da tensión de entrada. A diferenza do regulador lineal, require unha gran caída de tensión entre a entrada e a saída. A saída pode funcionar normalmente.

3. P: Cal é a diferenza entre LDO e regulador de voltaxe?

R: Hai dous tipos de reguladores lineais: regulador lineal estándar e regulador lineal de baixa caída (LDO). A diferenza entre ambos é a marxe ou caída de tensión necesaria para atravesar o elemento e manter unha tensión de saída estable.

4. P: Cal é a diferenza entre LDO e DC-DC?

R: O Convertidor DC/DC regula potencia abrindo e pechando elementos de conmutación (FET, etc.). Por outra banda, o regulador LDO regula a fonte de alimentación controlando a resistencia de encendido do FET. O conversor DC/DC é moi eficiente na conversión de enerxía eléctrica mediante o control de conmutación.

Conclusión

Nesta páxina, coñecemos o que é un LDO, os compoñentes importantes do diagrama de circuíto do regulador LDO, os parámetros esenciais do regulador LDO e as aplicacións dos reguladores LDO. Se cres que é útil para ti, compárteo cos teus amigos! Síguenos e seguiremos actualizando as últimas novidades técnicas para ti.

Ler tamén

● Como o regulador de módulo LTM8022 μ ofrece un mellor deseño para a fonte de alimentación?

● Cousas que non debes perder sobre Facebook Meta e Metaverse

● Como o regulador LTC3035 LDO equilibra a baixa tensión de caída e o pequeno volume?

● Como o regulador de módulo μ LTM4641 evita de forma eficiente a sobretensión?