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我的LDO 出什么问题了?

2017年04月18日 19:55 次阅读

热力学中常犯的一个错误就是选择和线性稳压器一样简易的装置。当设计上台面后,设计师通常会意识到自己的错误。更糟的是,由于稳压器的运行温度超过其额定温度,这种设计在实际使用中会发生故障。凭借新型线性稳压器的新功能和规格,很容易忽视封装中消散的功率。

我的LDO怎么了?

 

记住,线性稳压器基本上由一个旁路元件和一个控制器组成。该元件是一个晶体管,可以在控制回路的帮助下作为可变电阻器,在旁路元件和负荷之间形成一个分压器。

 

 

我的LDO怎么了?

 

1. 线性稳压器框图。注意,旁路元件将在其自身和负荷之间形成一个分压器,起到耗散功率的作用。

人们常常忽略了它并非一个神奇实体的事实。旁路元件上的电压会降低,并逐渐升温。例如,如果图1中的电路有100毫安的恒定负荷,则可以将其简化并模拟用于2所示的热目的。当输入电压为5V,输出电压和功率分别为3.3V和100mA时,旁路元件耗散的功率将达到170MW。

那么如果输入电压为24伏时会怎样?此时的耗散功率为(24-3.3)&TImes;100 MA =2.07瓦。该功率会使许多150毫安的微型稳压器过热。当然,我们对此都了解。我们都知道,V = I * R和P = I* V。但是,我们要冷静思考,“但它只有100毫安,或50毫安,或等等。”那么宇宙的无情规律会偷袭,以极像吉布斯的方式打得我们措手不及[1]。

 

我的LDO怎么了?

 

2. 稳态下简化模式的线性稳压器可以显示功率耗散的位置。

 

 

这是我在第一级用来寻找线性稳压器的方法,就是要确定封装,更重要的是确定封装中的功率。如要计算功耗,则可非常快速地转到选择封装尺寸的问题上来。

1. 计算功耗。记住,线性稳压器仅仅是用来将额外的电压降转换成热量的一个可变电阻器(等式1):

Pd= (Vi-VOUT)*IOUT(等式1

2. 计算设计期望最大工作温度所需的θjAθjA是相对于环境温度的结点热阻抗,基于印刷电路板(摄氏度/ W)的封装,通常是在150℃的典型最大结温(注意,有些部件的最高结温可能较低,一定要查看数据表)条件下计算出来的。所需θjA应为(方程式2):

≤(最高结温 - 最高工作温度)/Pd(等式2)。

滤掉封装中的器件,这样θjA比满足此初始结温要求的上述计算结果要低。在最高结温时操作会影响其可靠性。视电路板、气流、环境和附近的其他热源而定,留一定的余量始终是一个很好的设计实践。

只要根据热需求对该清单进行缩减,则可以大大降低实现其它功能的难度,如:快速瞬态响应、电源良好、使能、低噪音等。

始终测试您的最终结果!在实验室使用热电偶测试一分钟比花费数小时计算更有价值。

 

使用该热计算器可简单计算出热量值。

可更深入地检查热分析,首次分析有助于滤掉无法正常工作的零件,并找出更可能正常工作的零件。下文提供的参考文献能够让您更深入了解这个话题,并介绍了影响热设计的更多其它因素。

参考文献

Siva Gurrum和Matt Romig“使用用于模拟组件的热计算工具,”申请报告(SLUA566),德州仪器,2010年9月。

原文链接:https://e2e.TI.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2015/01/10/watt-s-wrong-with-my-ldo

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求推荐一款输出电压为1.8v的超低功耗LDO

发表于 2017-08-14 22:20 662次阅读
求推荐一款输出电压为1.8v的超低功耗LDO

电压低怎么办?农村电压低怎么办?空调电压低怎么办...

电压低的原因很多,   1、低压线路比较长,线路电阻较大;   2、低压负荷比较大,线路压降比平...

发表于 2017-08-01 11:49 7837次阅读
电压低怎么办?农村电压低怎么办?空调电压低怎么办...

凌晔科技 供应 TPS79333DBVR SOT23-5 TI/德州、超低噪声,高PSRR ,低压差线性SOT23稳压器

发表于 2017-07-28 14:22 450次阅读
凌晔科技 供应 TPS79333DBVR SOT23-5 TI/德州、超低噪声,高PSRR ,低压差线性SOT23稳压器

20V、20A 单片同步 Silent Swit...

加利福尼亚州米尔皮塔斯 (MILPITAS, CA) 和马萨诸塞州诺伍德 (NORWOOD, MA)...

发表于 2017-07-25 15:12 231次阅读
20V、20A 单片同步 Silent Swit...

ME6222——400mA,最低输出电压0.8V,可调,高速LDO-微盟电子-斗石方案

发表于 2017-06-30 10:33 787次阅读
ME6222——400mA,最低输出电压0.8V,可调,高速LDO-微盟电子-斗石方案

采用紧凑型 4mm x 5mm QFN 封装的 ...

加利福尼亚州米尔皮塔斯 (MILPITAS, CA) 和马萨诸塞州诺伍德 (NORWOOD, MA)...

发表于 2017-06-27 17:06 253次阅读
采用紧凑型 4mm x 5mm QFN 封装的 ...

SD8910 一款输入电压:4.5V至21V,输出电流:2A,降压型同步整流稳压器IC

发表于 2017-06-22 15:26 567次阅读
SD8910 一款输入电压:4.5V至21V,输出电流:2A,降压型同步整流稳压器IC

750mA、42VIN 同步降压型 DC/DC ...

加利福尼亚州米尔皮塔斯 (MILPITAS, CA) 和马萨诸塞州诺伍德 (NORWOOD, MA)...

发表于 2017-06-20 14:14 239次阅读
750mA、42VIN 同步降压型 DC/DC ...

如何设计出高能效、高可靠性和高功率密度的同步降压...

设计一个可靠的同步降压稳压器,首先必须满足其动态性能指标如负载响应能力。而输出电感、电容的选择会直接...

发表于 2017-06-16 17:16 448次阅读
如何设计出高能效、高可靠性和高功率密度的同步降压...

处理一批线性稳压器,可单颗购买,内附清单!

发表于 2017-06-13 10:43 371次阅读
处理一批线性稳压器,可单颗购买,内附清单!

150V 同步降压型 DC/DC 控制器 免除了...

加利福尼亚州米尔皮塔斯 (MILPITAS, CA) 和马萨诸塞州诺伍德 (NORWOOD, MA)...

发表于 2017-06-09 16:53 343次阅读
150V 同步降压型 DC/DC 控制器 免除了...

通过主动输出放电功能来保护敏感和昂贵的负载

线性稳压器普遍用于很多现代电子系统中。尽管低压差 (LDO) 线性稳压器极少成为最昂贵的系统组件,但...

发表于 2017-05-15 09:54 508次阅读
通过主动输出放电功能来保护敏感和昂贵的负载

使用宽频 VIN 降压转换器与 LDO 为汽车电...

近些年来,车用电子设备在汽车系统设计中的重要性越来越大。您可能也会经常听说,汽车拥有的越来越多的便利...

发表于 2017-04-26 18:23 221次阅读
使用宽频 VIN 降压转换器与 LDO 为汽车电...

下一代家电设计目标:低功耗同时尽可能减少输入电流

积少成多这是我们一贯坚持的目标,对于电器功耗来说尤其如此。作为设计师,您的目标是获得更多的电流为更多...

发表于 2017-04-26 16:20 228次阅读
下一代家电设计目标:低功耗同时尽可能减少输入电流

节省成本的智能仪表该怎么做?

在现代仪表设计中,低功耗是必不可少的。不论是测量煤气、水、电或热量,你必须限制流耗,以实现较长的电池...

发表于 2017-04-26 12:32 157次阅读
节省成本的智能仪表该怎么做?

为下一代家用电器供电,如何“集腋成裘”?

作为设计师,您的目标是获得更多的电流为更多的子系统供电,同时降低总体功耗。为家用电器添加新功能当下很...

发表于 2017-04-26 11:55 113次阅读
为下一代家用电器供电,如何“集腋成裘”?

微型温差电池的无线传感器节点自供电系统设计

最大功率点跟踪(MPPT)是一种最大化利用发电器所产生电能的技术。本文通过一定的电气模块调节微型温差...

发表于 2017-04-24 14:11 379次阅读
微型温差电池的无线传感器节点自供电系统设计

电源测试:电源设计的稳定性测量

此前,我已经发表了有关如何测试电源设计的三篇文章中的前两篇,即效率测量(第 1 篇)和噪声测量(第 ...

发表于 2017-04-18 17:07 203次阅读
电源测试:电源设计的稳定性测量

调节稳压器优化 DSP 功率预算

系统级节电与功率预算优化是许多应用的关键。例如,数据中心运营商努力控制能耗,便携式设备设计人员力图降...

发表于 2017-04-18 16:21 186次阅读
调节稳压器优化 DSP 功率预算

让 MSP430 功耗更低的秘诀 — 第 1 部...

没错,当您想到TI 一流微控制器 MSP430 时,低功耗是首先浮现在脑海的特性之一。毕竟,这是就 ...

发表于 2017-04-18 14:54 218次阅读
让 MSP430 功耗更低的秘诀 — 第 1 部...

让 MSP430 功耗更低的秘诀 — 第 2 部...

在上周的《让低功耗 MSP430 的功耗更低》一文中,我们探讨了特别有趣的 MSP430 属性:尽管...

发表于 2017-04-18 14:36 211次阅读
让 MSP430 功耗更低的秘诀 — 第 2 部...

低电压隔离电源,如何调节?

多年来我设计了很多隔离式电源。正如您可能猜想的那样,大部分这些电源往往都有 3.3V 或更高的输出电...

发表于 2017-04-18 14:11 341次阅读
低电压隔离电源,如何调节?

提高 ANY-OUT 可编程输出电压器件分辨率方...

您可利用可调节 LDO 创建任意输出电压。不过,对于 TPS7A8300、TPS7A7100、TPS...

发表于 2017-04-18 13:50 244次阅读
提高 ANY-OUT 可编程输出电压器件分辨率方...

使用 LDO 实现轻负载状态下最低流耗

设计一个空负载时流耗仅有几微安的DC/DC转换器可以被看作是用打火机油为大排量汽车补充燃料 你也许能...

发表于 2017-04-18 13:25 297次阅读
使用 LDO 实现轻负载状态下最低流耗