工控低压变频器设备中应用的高效可调节LDO线性稳压器
在移动通信终端、便携式电脑和PDA等设备中,DC/DC转换器的应用日益广泛。其中,低压差(LowDropout,LDO)线性稳压器因其结构简单、低噪声、高效率及小型化外围组件而受到青睐。随着便携电子产品功能的丰富与电池使用时间间的矛盾加剧,对功耗高效转换技术要求越来越严峻。这就迫使电源设计者追求极高转换效率,以确保输出电流U、输出电压V和静态工作电流Iq之间的关系,以及输入电压Vh对系统性能的影响。
LDO作为一种特殊类型的降压变频器,其特点是当输入电压大于一定数值时,可以保证输出稳定,从而延长便携设备中的电池寿命。不过,当输入或负载发生变化时,输出会产生一定跳动。通过内部反馈网络将这些跳动传递给误差运算放大器,并由放大器控制调整管以保持稳定。
根据其能力分类,大流量LDO能够提供1Amp以上或更大的输出,而高压LDO则需要12V以上输入。此外,一些LDO具备可调节输出,使它们称为可编程静态当前和阻抗设计,其中关键在于减少阻抗并保持高稳定性。本文提出了一个具有高度调节能力、低伏打损失、高稳定的新型LDO线性稳定器。
该设计包括多个部分:偏置循环、基准源、误差放大器、大容量保护与短路保护、中介物件、小号选择和反馈导通。在偏置循环中,为LDO提供了精确且不受温度影响的小信号当前;基准源为误差放大器提供了一种基础参考;误差放大将反馈信息与参考进行比较,并用此控制调整物体以维持一致状态;调整物体(PassElement),通常采用达林顿NPN管或者其他形式,如PMOS功率管,这些都是常见配置表所示,该表对比了不同结构及其特征。
最优选择取决于系统需求,比如最大能量消耗最小,同时考虑速度限制。在实际应用中,将这个调整物体做得足够宽阔以形成较大的当前并适应较低阻抗成为关键步骤。这种设计允许用户通过改变反馈网络中的抵抗比值来实现六种不同的预设 输出模式,从2.0到1.0V,每一步5mV变化,不同模式下都有最佳匹配条件。
为了避免振荡问题,在系统内引入零点是一个常见方法,但负载本身可能会导致另一个相位问题,这必须被解决。这可以通过适当选择等效串联阻抗(ESR)来解决,因为它产生零点,也可以减少极点相应的问题。利用软件仿真,我们能够确定最佳设置范围以及如何平衡ESR,以获得最佳性能。
最后,本文展示了一个具有6个预设可调选项且表现出色的新型低伏打损失、高灵敏度、高耐久性的微机处理单元驱动环境下的无需校准晶片集成逻辑门阵列芯片组合单元模块化智能数据处理平台支持增强现实虚拟现实交互界面设计元素集成整合硬件软件结合开发框架核心功能模块化微服务架构基于云端服务操作系统用户界面友好易用安全快速有效地执行任务完成项目目标满足所有业务需求全面提升企业竞争力提高客户满意度改善市场份额增加收入增长利润最大化保障企业持续发展健康成长。