一.前言
LDO工作的原理其實就是把多余的功率以熱量的形式消耗掉,從而實現輸入電壓降壓后達到輸出電壓,所以有個關鍵的問題就是LDO的功率,以及由于功率導致的溫升問題,附帶著最后再講一下PCB布局推薦。
二.LDO功耗,溫升計算
1.功耗計算
LDO的工作電流包含兩部分,一部分是輸出電流,另外一部分是靜態電流,也就是從Vin流入LDO的電流,一部分流了出去,另外一部分流到了GND上,它包括基準電壓源、誤差放大器、輸出分壓器以及過流和過溫檢測等電路的工作電流所消耗。
那么LDO消耗的功率可以用如下的公式計算,其中Vin是輸入電壓,Vout是輸出電壓,Iout是輸出電流,Ib是靜態電流,當然一般來說Iout是遠大于Ib的,所以我們可以簡化計算公式,去掉VIn*Ib這部分功耗。
2.溫升計算
溫升計算可以按下面的公式,其中P是LDO消耗的功率,Rth是LDO的熱阻,這個參數可以在LDO的規格書中找到,Ta是環境溫度,有了這三個參數,我們就能計算出LDO工作時的溫度。
三.改善溫升的PCB布局推薦
溫升是LDO的重要指標,應為溫升高了就會導致LDO可能會超過其最大工作結溫,從而導致其無法正常工作,一般來說首選的是給LDO加個散熱器,比如TO220封裝的L7805,你就會發現經常會加散熱器,加散熱器改善的就是熱阻Rth。除了加散熱器我們還可以采用以下兩種方案,第一種就是在PCB布局上我們在輸入引腳以及輸出引腳,GND引腳上采用大面積鋪銅,這其實是變相充當了LDO的散熱器,給LDO降溫。
當然除了在PCB布局上做文章外,還有一個經常采取的做法就是串聯電阻,其實就是把原本消耗在LDO上的一部分功率轉移到電阻上,從而降低LDO工作功率來降低溫升。
三.總結
我們主要講了LDO的功率(包含兩部分自身靜態電流消耗的以及工作電流消耗的),以及由消耗功率造成的LDO升溫,還有降低LDO升溫問題的方案。
審核編輯:湯梓紅
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