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大多數現代?LDO?和開關穩壓器均能在空載的情況下穩定工作
發布時間:2022-10-31 閱讀量:1173 來源:我愛方案網整理 作者:我愛方案網

大多數現代 LDO 和開關穩壓器均能在空載的情況下穩定工作,那么,人們為什么還要再三詢問呢?大多數現代穩壓器均能在零負載電流的情況下穩定地工作,若存有疑問,可參考數據手冊。盡管如此,仍要注意。對數圖表無法歸零,且測試并非總是在零負載電流的情況下進行,因此,盡管未顯示空載數據,您也不應推斷出穩壓器無法在空載情況下正常工作。使用開關穩壓器時,在省電模式下出現紋波是正常的,并非意味著不穩定。  


一些老式的功率器件要求具有最小的負載以保證穩定性,因為其中一個必須得到補償的電極受有效負載電阻的影響。例如,圖 A 顯示,LM1117 至少需要 1.7 mA 的負載電流(最大 5 mA)。   

 

LM1117 最小負載電流規格

 

圖 A. LM1117 最小負載電流規格。  

 

大多數新型器件均能在無負載的情況下工作,對于這一規則,極少有例外情況。一些設計技術使得 LDO 在使用任何輸出電容(尤其是低 ESR 電容)的情況下都能保持穩定狀態,它們也用于保障器件在無負載情況下的穩定性。對于少數需要負載的現代器件,這一限制一般是通過旁路元件的漏電流造成的,而不是穩定性原因造成的。那么,您如何辨別呢?請參閱數據手冊。如果器件需要最小負載,數據手冊必定會提供一些信息。  

 

ADP1740 和其他低電壓、高電流 LDO 都屬于這一類。在最糟糕的情況下,集成電源開關產生的漏電流大約是 100 μA (85°C) 500 μA (125°C)。在無負載的情況下,漏電流會對輸出電容充電,直到開關的 VDS 低到足以將漏電流減小至可以忽略不計的水平,同時增加空載輸出電壓。數據手冊指出,至少需要 500 μA 的負載,因此,如果器件要在高溫下工作,則建議使用仿真負載。該負載小于設備的額定值 2 A。圖 B 顯示了 ADP1740 數據手冊中列出的最小負載電流規格。   

 

ADP1740 最小負載電流規格

 

圖 B. ADP1740 最小負載電流規格  

 

如果數據手冊中未明確指出最小負載,該怎么辦?在大多數情況下,是不需要最小負載的。雖然聽起來可能不太令人信服,但是,如果需要最小負載,數據手冊中肯定會提供此類信息。然而,困惑往往隨之而來,因為數據手冊中通常使用圖表來顯示某個工作范圍的規格。大多數這些圖表采用對數形式,這使得它們可以顯示數十年的負載范圍,但是,對數刻度不能變為零。  

 

圖 C 顯示了 ADM7160 10 μA 200 mA 范圍內的輸出電壓以及接地電流和負載電流。其他圖表,例如接地電流與輸入電壓,顯示了多個負載電流時的測量結果,但并未顯示電流為零時的數據。  

   

ADM7160 輸出電壓以及接地電流和負載電流

 

ADM7160 輸出電壓以及接地電流和負載電流

  

圖 C. ADM7160 輸出電壓以及接地電流和負載電流。  

 

此外,PSRR、電源電壓調整率、負載調整、噪聲等參數指定了某個不包括零的負載電流范圍,如圖 D 所示。但是,這絕不意味著需要最小負載。   

ADM7160 負載調整

 

圖 D. ADM7160 負載調整。  

 

您如果使用具有省電模式 (PSM) 的開關穩壓器,則往往會擔心穩壓器在輕負載時的工作情況,因為 PSM 會減少工作頻率、跳脈、提供脈沖群或出現這些情況的某種組合。在輕負載的情況下,PSM 會減少功耗,提高效率。其缺點在于輸出紋波會顯著增加,但是,器件仍可保持穩定狀態,并且可以在空載時輕松工作。  

 

如圖 E 中所示,當負載在 800 mA 1 mA 之間切換時,ADP2370 高電壓、低靜態電流降壓穩壓器因 PSM 工作產生了更多的紋波。測試是在 1 mA 時完成的這一事實并不代表 1 mA 就是最小負載。

  

省電模式下的 ADP2370 負載瞬態

 

圖 E. 省電模式下的 ADP2370 負載瞬態。  

 

圖 F 顯示了隨負載電流變化的紋波電壓。在該例中,圖中所示的紋波電壓一直降到零,表明負載可以為零,并且空載時的噪聲不會比電流為 1 mA 10 mA 時的噪聲更糟糕。

   

ADP2370 輸出紋波與負載電流

 

圖 F. ADP2370 輸出紋波與負載電流。    

 

ADM7160  

 

? PSRR性能:54 dB (100 kHz)

 

? 獨立于VLOUT的超低噪聲

 

? 3 μV rms(0.1 Hz10 Hz)

 

? 9.5 μV rms(0.1 Hz100 kHz)

 

? 9 μV rms(10Hz100KHz)

 

? 17 μV rms(10Hz1MHz)  

 

低壓差:  

 

? 150 mV(200 mA負載)

 

? 最大輸出電流:200 mA

 

? 輸入電壓范圍:2.2 V5.5 V

 

? 低靜態電流、低關斷電流

 

? 初始精度:±1%

 

? 在整個線路、負載與溫度范圍內的精度:?2.5%/+1.5%

 

? 5引腳TSOT封裝和

 

? 6引腳LFCSP封裝

 

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