Gestion de l'énergie

Description

LDO (Low Dropout Regulator) est un composant électronique utilisé pour fournir une tension de sortie stable et peut fonctionner efficacement même lorsque la tension d'entrée est proche de la tension de sortie. Ce qui suit est une description détaillée de la définition, de la classification et de la sélection des applications de Ldo :

1. Définition du LDO

Un LDO est un régulateur linéaire qui maintient une sortie constante lorsque la tension de chute entre la tension d'entrée et la tension de sortie est très faible. La fonctionnalité principale de LDO est :
• Faible chute : les régulateurs linéaires conventionnels (comme le 7805) nécessitent une tension d'entrée supérieure de plus de 2 V à la tension de sortie, tandis que le LDOS peut avoir une chute aussi faible que des dizaines de mV (comme 0,1 V).
• Faible bruit : la sortie d'un LDO est plus pure que celle d'une alimentation à découpage et convient aux circuits sensibles au bruit.
• Facile à utiliser : Généralement, seuls des condensateurs d'entrée/sortie sont nécessaires pour fonctionner, sans composants périphériques complexes tels que des inductances.

2. Classification des Ldos

Ldo peut être classé selon différentes caractéristiques :
(1) Tension de chute
• LDO régulier : chute d'environ 0,3 V à 1 V.
• LDO différentiel très faible (VLDO) : Le différentiel peut être aussi faible que 50 mV ou moins.
(2) Par capacité de courant de sortie
• LDO à faible courant : <100 mA pour les appareils à faible consommation.
• LDO à courant moyen : 100 mA à 1 A, couramment trouvé dans les circuits à usage général.
• LDO à courant élevé : >1A, faites attention à la conception de la dissipation thermique.
(3) Selon les caractéristiques fonctionnelles
• Sortie fixe : la tension de sortie est fixe (par exemple 3,3 V, 5 V) et aucune résistance de tension externe n'est requise.
• Sortie réglable : Ajustez la tension de sortie via une résistance externe (telle que 1117-ADJ).
• Type à faible bruit : optimisé pour les circuits RF/analogiques.
• Type PSRR élevé : taux de réjection d'alimentation élevé (PSRR), adapté à la suppression du bruit haute fréquence.
• Type à faible courant de repos (IQ) : convient aux appareils alimentés par batterie.
(4) Par technologie de procédé
• PMOS LDO : chute de tension plus faible, mais coût plus élevé.
• NMOS LDO : une réponse dynamique plus rapide nécessite une tension de commande de grille plus élevée.
• LDO bipolaire : faible coût mais courant de repos élevé.

3. Points clés pour la sélection des applications LDO

Lors du choix d'un LDO, les paramètres suivants doivent être pris en compte de manière globale :
(1) Paramètres clés
• Plage de tension d'entrée : elle doit couvrir la tension d'entrée réelle (par exemple 2,5 V à 5,5 V).
• Tension de sortie : fixe ou réglable, précision (par exemple ±1 pour cent).
• Tension de chute : La tension d'entrée doit être au moins d'une certaine valeur supérieure à la tension de sortie.
• Courant de sortie : sélectionnez en fonction des exigences de charge et laissez une marge.
• Courant statique (IQ) : dans les scénarios alimentés par batterie, un modèle avec un QI inférieur (tel que <10 μA) doit être sélectionné.
• PSRR (Power Supply Rejection Ratio) : les applications sensibles au bruit haute fréquence (telles que RF, ADC) nécessitent un PSRR élevé (par exemple 60 dB à 1 kHz).
• Niveau de bruit : les LDOS à faible bruit ont généralement un bruit <10 μVrms.
(2) Scénarios d'application
• Appareils alimentés par batterie : choisissez un LDO à faible QI et à faible décrochage.
• Circuits sensibles au bruit (tels que capteurs, ADC) : Choisissez des modèles à PSRR élevé et à faible bruit.
• Alimentation électrique de haute précision : choisissez un modèle offrant une précision de tension de sortie élevée (à ± 1 %) et une faible dérive de température.
• Application à courant élevé : faites attention à la dissipation thermique et choisissez un LDO avec une broche d'activation (EN) pour éteindre et économiser de l'énergie.
(3) Composants périphériques
• Condensateurs d'entrée/sortie : doivent répondre aux exigences de stabilité du LDO (par exemple, condensateurs céramiques de 1 μF à 10 μF).
• Conception de dissipation thermique : calculez la consommation électrique pour une différence de courant ou de tension élevée (P=(VIN-VOUT)*IOUT) et ajoutez des dissipateurs thermiques si nécessaire.
(4) Autres fonctions
• Activer la broche (EN) : prend en charge le contrôle de synchronisation de l'alimentation.
• Signal Power Good (PG) : pour la surveillance du système.
• Protection contre le courant inverse : empêche la tension de sortie d'être supérieure à l'entrée.

4. Exemples typiques de sélection de LDO

Scénarios d'application    Fonctionnalités
Appareils IoT à faible consommation    IQ=0,8 μA, tension différentielle 150 mV à 150 mA
Alimentation du circuit RF    Bruit 4,7 μVrms, PSRR 70 dB à 1 kHz
Circuit à usage général de 5 V à 3,3 V    Tension différentielle 1 V à 1 A, faible coût
Alimentation du capteur de haute précision    Bruit 16 μVrms, PSRR 79 dB à 1 kHz

5. Remarques

• Stabilité : Certains Ldo nécessitent des condensateurs ESR spécifiques (comme les condensateurs au tantale), consulter le manuel.
• Gestion thermique : La consommation électrique peut provoquer une protection contre la surchauffe lorsque la différence de tension est importante ou que le courant est élevé.
• Coût : les Ldo hautes performances (tels que le bruit ultra-faible) sont plus chers et doivent peser les exigences.
Avec une sélection appropriée, Ldo peut fournir des solutions d'alimentation efficaces et stables pour les systèmes électroniques.