LDO(Low Dropout Regulator,低压差线性稳压器)是一种常见的电源管理芯片,主要用于为电子系统中的不同模块提供稳定、低噪声的直流电压。与传统的线性稳压器相比,LDO的特点是能够在输入电压和输出电压之间保持极小的压差(例如低至0.2V甚至更低),同时具备较高的效率和较低的噪声。
以下是LDO的主要用途和优势:
1. 电压转换与稳压 核心功能:将输入电压(如5V、3.3V)转换为更低的稳定输出电压(如1.8V、1.2V),并抑制输入电压的波动或噪声。 典型场景: 为微控制器(MCU)、传感器、射频模块等对电压敏感的器件提供稳定电源。
2. 低噪声输出 优势:LDO采用线性稳压方式(无开关动作),输出纹波和噪声极低,适合对电源噪声敏感的电路。 应用场景: 模拟电路(如ADC、DAC、运放)的供电。 射频模块(如Wi-Fi、蓝牙芯片)的电源。 精密测量设备(如传感器信号调理电路)。
3. 低压差特性 特点:输入电压仅需略高于输出电压即可工作(例如输入3.3V,输出3.0V)。 应用场景: 电池供电设备:当电池电压逐渐下降时,LDO仍能维持输出电压稳定,延长设备续航。 后级稳压:配合开关电源使用,先用高效率的开关电源降压,再用LDO进一步稳压和滤波。
4. 快速动态响应 优势:LDO对负载电流的突变(如MCU从休眠模式唤醒)响应速度快,能快速调整输出电压,避免电压跌落或过冲。 典型场景:为动态功耗变化较大的数字芯片(如FPGA、处理器内核)供电。
5. 低静态电流 特点:部分LDO在轻载或无负载时的静态电流(IQ)极低(可低至几微安)。
应用场景:
物联网设备(如传感器节点)在休眠模式下的持续供电。 需要长期待机的便携设备(如智能手表、无线耳机)。
关键参数选型参考
压差(Dropout Voltage):输入与输出的最小电压差,决定LDO在低输入电压下的可用性。
负载能力:输出电流范围(如100mA、1A)。
静态电流(IQ):影响待机功耗。
PSRR(电源抑制比):反映对输入噪声的抑制能力(高频噪声抑制对射频应用尤为重要)。
热管理:功耗(压差×电流)较高时需考虑散热。
局限性 效率问题:LDO的效率为 VIN/VOUT×100%,当压差较大时效率较低,此时更适合用开关电源。
发热限制:大电流或高输入电压场景下,LDO可能因功耗过大而过热,需谨慎选型或增加散热措施。