LDO器件关键特性详解.docx

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LDO器件关键特性详解

LDO低压差线性稳压器件，常见的电源拓扑如下：

下面将会以TI的一款LDO芯片来介绍其主要参数：

资料来源于TI官网。

FEATURE==器件的特性（厂商也要吹牛逼）

inV,V,V,5V,andAdjustableVersions

可以获得的版本，也就是输出电压类型：

，，，5v以及输出可调节的版本。

SOT-223andWSONPackages

这个是描述的封装类型。

封装指的是体积大小，引脚尺寸；这个参数将会影响到PCB板上的面积以及散热性能。

LimitingandThermalProtection

有电流限制以及热保护功能；电流超过一定值或者温度过高，器件将会停止输出，直到电流小于判断阈值，温度小于判断阈值。

Current800mA

输出电流可以达到800mA，但是正常工作电流要小于此值，不然功率损耗太大。

Regulation%（Maximum）

线性调整率，输入电压在规定范围内的变化对输出电压造成的影响的大小（也就是输出电压的变化率）。

Φ=（vout正常-vout1）/vout正常

Regulation%（Maximum）

负载调整率，指的是负载变化时造成输出电压的变化。

Φ=（vout正常-vout1）/vout正常

Range

LM1117:

0°Cto125°C

这个一般指的是器件的存储温度以及使用的温度，超过规定的温度值，芯片可能会损坏。

-------------------------------------------------以下也能见到--------------------------------------------------

Noisefrom10Hzto10KHz:

%ofVOUT

输出噪声，也就是纹波，为输出电压Vout*%，表示的是幅度；10Hz-10KHz是频率。

9.OutputVoltageAccuracy:

±1%

输出电压精确度。

比如输出5V，则变化范围是（5-5*1%）到（5+5*1%）。

10.MaximumQuiescentCurrent:

IQMAX=6mA

芯片没工作的情况下，就是输出电流为0时（有输入电流时），器件本身消耗的电流，所有的东西不可能做到的绝对电阻无限大。

11.GROUNDCurrent

地电流，指的是器件正常工作时，输入电流与输出电流差值。

12.PSRRatIOUT=300mAandf=120Hz:

70dB

电源抑制比（PSRR）是输入电源变化量（以伏为单位）与转换器输出变化量（以伏为单位）的比值，常用分贝表示。

PSRR=20log[（Ripple（in）/Ripple（out））]

来自互联网：

LDO需要连接外部输入和输出电容器。

利用较低等效串联电阻（ESR）的大容量电容器一般可以全面改善电源PSRR、噪声以及瞬态响应。

陶瓷电容器通常是首选，因为它的价格低而且故障模式是断路，相比之下钽电容器比较昂贵而且故障模式是短路而不被采用。

输出电容器的ESR会影响其稳定性，陶瓷电容器具有较低的ESR，大概为10mΩ量级。

采用陶瓷电容时，建议使用X5R和X7R电介质材料，这是因为它们具有较好的温度稳定性。

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

APPLICATION==器件的应用场合

RegulatorforSwitchingDC–DCConverter

用于DCDC芯片转化器之后的稳压

EfficiencyLinearRegulators

高效的线性稳压器

Chargers

电池充电器

Instrumentation

便携式仪表

SCSITerminationRegulator

有源终端SCSI（SmallComputerSystemInterface小型计算机系统接口）稳压器

DESCRIPTION

TheLM1117isalowdropoutvoltageregulatorwithadropoutofVat800mAofloadcurrent.

LM1117是一款低压差稳压器，在800毫安的负载电流下具有V的压差。

加横线的注意，就是说在输出电流为800mA时，输入与输出的压差为。

TheLM1117isavailableinanadjustableversion,whichcansettheoutputvoltagefromtoVwithonlytwoexternalresistors.Inaddition,itisavailableinfivefixedvoltages,V,V,V，and5V。

LM1117是一个输出可调整的LDO版本，通过外部的两个电阻就可以设置输出为到。

除此之外，还有固定输出版本可以使用。

TheLM1117offerscurrentlimitingandthermalshutdown.ItscircuitincludesaZenertrimmedbandgapreferencetoassureoutputvoltageaccuracytowithin±1%.

LM1117提供限流和热关断功能。

其电路包括一个齐纳调整带隙基准，以确保输出电压精度在±1％以内。

Aminimumof10-μFtantalumcapacitorisrequiredattheoutputtoimprovethetransientresponseandstability。

输出端至少需要10μF的钽电容，以改善瞬态响应和稳定性。

就是滤波电容（储能），一般的瓷质电容也行，性能太差当然不行。

图一为封装信息

图一

之前说过了，封装大小的不一致，决定了器件大小，进而决定了器件的有效散热面积，造成器件发热，便携式器件发热，在电子产品热设计规范中，对于器件的温升有严格的要求。

图二实际使用时的典型电路

图二

图中包含输出电压的计算公式VOUT=（1+R2/R1）。

为反馈端电压值。

一般而言，在其他芯片标注时，可能会遇到如下公式VOUT=（1+R2/R1）+Iadj*R2，Iadj为反馈引脚电流值，但是一般为uA级，所以加黑部分在一般应用时一般可以忽略不计。

PINCONGFIGURATIONANDFUNCTIONS

图三为芯片封装俯视图以及芯片引脚对应关系

图三

笔者是借用TI芯片的图来表述对应的含义，如果出现引脚与实物不符合的情况，均与笔者无关。

以上描述的是引脚功能

ADJ/GND表述的是在可调输出版本时，为调整端；在固定输出版本时，为接地端。

Vin为芯片的电源输入引脚。

Vout为芯片的稳压电源输出引脚。

ABSOLUTEMAXIMUMRATINGS

绝对参数

最小最大

单位

最大输入电压（Vin和GND）

万用表正表笔接输入，负表笔接GND测量；

20

V

功率损耗

内部限制

结温（器件内部工作最大温度）

150

摄氏度

焊接温度

TO-220（T）Package,10s

260

摄氏度

SOT-223（MP）Package,4s

260

存储温度

-65150

摄氏度

StressesbeyondthoselistedunderAbsoluteMaximumRatingsmaycausepermanentdamagetothedevice.Thesearestressratingsonly,whichdonotimplyfunctionaloperationofthedeviceattheseoranyotherconditionsbeyondthoseindicatedunderRecommendedOperatingConditions.Exposuretoabsolute-maximum-ratedconditionsforextendedperiodsmayaffectdevicereliability

强调超出绝对最大额定值列出的可能会导致设备永久性损坏。

这些是压力评级只有在这些或任何其他超出建议的条件下的条件下，不暗示器件的功能操作运行条件。

暴露在绝对最大额定条件下可能会影响器件的可靠性。

----也就是免责声明。

ThemaximumpowerdissipationisafunctionofTJ（max）,RθJA,andTA.ThemaximumallowablepowerdissipationatanyambienttemperatureisPD=（TJ（max）–TA）/RθJA.AllnumbersapplyforpackagessoldereddirectlyintoaPCB.

上面为功耗的计算方式。

ESDRATINGS

防静电

人体放电模式，防静电正负2000V。

静电是幅值很大，电流很小。

人体模式以及静电波形具体可以参考XX百科，静电说复杂也复杂，说简单也简单，还是自己去了解吧。

RECOMMONENDEDOPERATINGCONDITIONS

MINMAX

输入电压

15

摄氏度

结温

LM1117

0125

摄氏度

LM1117I

-40125

ThemaximumpowerdissipationisafunctionofTJ（max）,RθJA,andTA.ThemaximumallowablepowerdissipationatanyambienttemperatureisPD=（TJ（max）–TA）/RθJA.AllnumbersapplyforpackagessoldereddirectlyintoaPCB.

上面为功耗的计算方式。

每个厂商的描述不一致，测试条件也不一致。

THERMALINFORMATION

与热有关的参数---一般描述的热阻，热阻就像电阻一样，电阻阻碍电流传输；热阻阻碍热量的传递、散发，越小越好。

热指标

LM1117、LM1117I

单位

SOT223

TO-220

TO-252

WSON

TO-263

4引脚

3引脚

3引脚

8引脚

3引脚

RθJA结到环境热阻

℃/W

RθJC（top）结到外壳（上）热阻

℃/W

RθJB结到板上热阻

℃/W

ψJT结到顶部特征参数

℃/W

ψJB结到板上特征参数

℃/W

RθJC（bot）结到外壳（下）热阻

----

℃/W

Formoreinformationabouttraditionalandnewthermalmetrics,seetheSemiconductorandICPackageThermalMetricsapplication