ldo线性稳压器工作原理

浅析LDO稳压器工作电路及原理

便携式设备（电池供电）在过去十年间的快速增长，象原来的业界标准 LM340 和 LM317 这样的稳压器件已经无法满足新的需要。这些稳压器使用NPN 达林顿管，在本文中称其为NPN 稳压器（NPN regulators）。预期更高性能的稳压器件已经由新型的低压差（Low-dropout）稳压器（LDO）和准LDO稳压器（quasi-LDO）实现了。

NPN 稳压器（NPN regulators）

在NPN稳压器（图1：NPN稳压器内部结构框图）的内部使用一个 PNP管来驱动 NPN 达林顿管（NPN Darlington pass transistor），输入输出之间存在至少1.5V～2.5V的压差（dropout voltage）。这个压差为：

Vdrop ＝ 2Vbe ＋Vsat（NPN 稳压

器） （1）

LDO 稳压器（LDO regulators）

在LDO(Low Dropout)稳压器（图2：LDO稳压器内部结构框图）中，导通管是一个PNP管。LDO的最大优势就是PNP管只会带来很小的导通压降，满载（Full-load）的跌落电压的典型值小于

LDO

一. LDO的基本介绍

LDO是low dropout regulator，意为低压差线性稳压器，是相对于传统的线性稳压器来说的。传统的线性稳压器，如78xx系列的芯片都要求输入电压要比输出电压高出2v~3V以上，否则就不能正常工作。但是在一些情况下，这样的条件显然是太苛刻了，如5v转3.3v,输入与输出的压差只有1.7v，显然是不满足条件的。针对这种情况，才有了LDO类的电源转换芯片。

LDO是一种线性稳压器。线性稳压器使用在其线性区域内运行的晶体管或FET，从应用的输入电压中减去超额的电压，产生经过调节的输出电压。所谓压降电压，是指稳压器将输出电压维持在其额定值上下100mV之内所需的输入电压与输出电压差额的最小值。正输出电压的LDO（低压降）稳压器通常使用功率晶体管（也称为传递设备）作为PNP。这种晶体管允许饱和，所以稳压器可以有一个非常低的压降电压，通常为200mV左右；与之相比，使用NPN复合电源晶体管的传统线性稳压器的压降为2V左右。负输出LDO使用NPN作为它的传递设备，其运行模式与正输出LDO的 PNP设备类似。

更新的发展使用 MOS 功率晶体管，它能够提供最低的压降电压。使用 功率MOS，通过稳压器的唯一电压压降是

第46卷 第2期 微 电 子 学 Vol. 46, No. 2

2016年4月 Microelectronics

一种大电流LDO稳压器设计

杨燕1, 赵健雄2, 陈祝2

（成都信息工程大学 通信工程学院，成都 610225）

摘要：本文设计了一种最大输出电流为3A的LDO电路。通过优化误差放大器，采用两个NMOS作为调整管，具有上拉和下拉大电流负载能力。采用20uF的陶瓷电容以保证足够快的负载瞬态效应，在空载时仅消耗80uA的负载电流。该芯片驱动高达3A的负载电流，极大地提高了LDO的带载能力，并保持了良好的系统稳定性。具有快速的瞬态响应和较小的输出纹波。 关键词：LDO；大电流；上拉和下拉

中图分类号：TN432

文献标识码：A

Design of LDO regulator with a large output current

YAN Yang1,

低压差稳压器

单路固定输出LDO（低压差稳压器）

REG104FA-2.5KTTT：DMOS1000mA低压差稳压器

REG113EA-3.3/250：DMOS400mA低压差稳压器

REG113EA-3/250：DMOS400mA低压差稳压器

REG113EA-5/250：DMOS400mA低压差稳压器

TL750L05CLP：5V,低压差pnp,小电流稳压器

TL750L08CLP：8V,低压差pnp,小电流稳压器

TL750L12CLP：12V,低压差pnp,小电流稳压器

TPS71025D：极低压差PMOS稳压器

TPS71025P：极低压差PMOS稳压器

TPS7133QD：极低压差PMOS稳压器

TPS7133QP：极低压差PMOS稳压器

TPS7148QP：极低压差PMOS稳压器

TPS7150QD：极低压差PMOS稳压器

TPS7150QP：极低压差PMOS稳压器

TPS72118DBVT：微功耗,极低压差PMOS稳压器

TPS72218DBVR：微功耗,极低压差PMOS稳压器

TPS7233QP：微功耗,极低压差PMOS稳压器

TPS7248QP：微功耗,极低压差PMOS稳压器

TPS7250QD：微功耗,极低压差PMOS稳压器

TPS7250QDR：微功耗,极低压

无触点稳压器原理、分类

谈谈无触点稳压器的性能

产品的可靠性指标是其质量属性中极为重要的部分。产品的可靠性越高，所需维修保养的费用就越低，从而可尽量减少用户的开支，并保证用户设备的正常运行。同时，只有具有高可靠性的产品，才能在市场上具有真正的竞争力。

一、无触点稳压器产品可靠性的现状

在现代电源领域，要保证电源装置能做到精密地控制和可靠地运行，必须采用电力电子技术，在装置中使用电力半导体器件（可控硅）。电力半导体器件具有效率高、控制性能好、体积小、重量轻、使用可靠等许多优点。因此，采用电力电子技术对电力稳压器进行升级换代，已是大功率电力稳压器的主要发展方向。

整机无机械操作、无碳刷接触、无噪声调压、无瞬间断电、三相全部分调，响应速度极快，带雷电浪涌防护及具备所有的保护功能，工作稳定可靠，使稳压器实现了长期免维护。容量已做到2000KVA,补偿范围可达±50%，且效率高、运行可靠，系新一代绿色环保节能产品，经信息产业部产品质量监督检验中心对该产品进行检验，认定是目前国内最先进、容量最大的无触点稳压器。

随着无触点稳压器逐步被市场和用户认可，众多稳压器厂家随后也陆续推出结构各不相同的无触点稳压器。由于主电路结构的不同，它们的性能差异往往比较大；加之

ldo

低压差线性稳压器中电源控制电路的设计

李书艳1 马建军2 王忠宝1 罗志勇2

１．辽宁工程技术大学电子与信息工程学院；２．辽宁锦州电力电子集团公司高可靠产品研究所

输出端VOUT和地VSS之间取样电阻的存在，VOUT端将输出VSS电平，稳压器处于待机节电状态。

引言

在线性稳压器中，电源控制端起开关作用。当电源控制端为高电平时，稳压器处于正常工作状态；为低电平时，稳压器处于待机节电状态。

1电路结构

低压差线性稳压器如图1所示。电路主要包括以下几部分：电源控制电路、电压基准电路、误差放大电路、取样电阻、输出调整管M0和短路保护电路。VIN是线性稳压器的输入端，也是整个电路的电源。电源控制端VON/OFF控制电路的开启和关闭。当VON/OFF端为高电平时，电路处于正常工作状态；当VON/OFF端为低电平时，整个内部电路停止工作，由于在

都处于导通状态，漏电流会比较大。而在本电路中，当M1、M50管同时导通时，M75管和电阻R2一起对M50管的漏端电位起下拉作用，使得M50管的漏端电位低于NMOS阈值电压，使M51管截止，然后经过下级反相器反相，M6漏端输出为高电平（VIN）。此时稳压器其他模块电路正常工作。

M75管是耗尽型的MOS管。它在这里起到两个作用

LM317是常见的可调集成稳压器，最大输出电流为2.2A，输出电压范围为1.25～37V。基本接法如下：

1，2脚之间为1.25V电压基准。为保证稳压器的输出性能，R1应小于240欧姆。改变R2阻值即可调整稳压电压值。D1，D2用于保护LM317。

Uo=(1+R2/R1)*1.25

LM317T应用电路一例

用LM317T制作可调稳压电源，常因电位器接触不良使输出电压升高而烧毁负载。如果增加一只三极管（如下图所示），在正常情况下，T1的基极电位为0，T1截止，对电路无影响；而当W1接触不良时，T1的基极电位上升，当升至0.7V时，T1导通，将LM317T的调整端电压降低，输出电压也降低，从而对负载起到保护作用。如去掉三极管、断开W1中心点连线，3.8V小电珠立刻烧毁，测输出电压高达21V。而加有T1时，小电珠亮度减小，此时 LM317T输出电压仅为2V，从而有效的保护了负载。

使W317稳压器从零伏起调·

用W317制作的稳压器，由于受集成块内电其电路的限制,最低输出电压为1．25V。而附图所示电路则可以使电压从0V开始调整。该电路和W317基本应用电路的不同之处是增加了—组负压辅助电源。稳压管DW正极对地电压为—1．25V，调压电位

大功率补偿式电力稳压器故障排除方法

大功率补偿式电力稳压器

SBW、DBW系列是一种补偿式电力稳压器，SBW为三相式、DBW为单相式，当电网电压波动或负载冲击时，该稳压器均保持恒定稳压输出，本产品具有容量大、效率高、无波形失真，电压线性调节，品种齐全，本产品可用于阻性、容性及感性负载和非线性负载，超载能力强，可长期连续工作，手控自控随意切换。设有过压，欠压、过载、短路、相序、缺相等自动保护装置。

本稳压器铁芯独家采用日本进口冷轧取向硅钢片，变压器余量大，损耗小，线圈采用双玻璃丝包绒，真空浸漆，绝缘等级达F级。稳压器具有容量大、效率高、稳压范围宽、精度高、保护功能强、无波形畸变及体积小、重量轻、运行可靠、可长期使用、维护简便等特点。

采样变压器采用R型变压器，抗干扰能力强，节能，漏磁少，工作稳定，因本稳压器独特的稳定度，根据市场需求，本公司又设计出多种应用医疗CT、电梯、纺织、电信、工程整厂电力稳压等各种工作环境的稳压器。组合式变压器可接火力、水力、小型发电机；广泛应用于电信行业的基站建设,医疗设备行业,电梯行业,印刷行业，模具及精密机床加工行业,公路交通行业,石油化工行业

输入、输出方式 三相四线制

输入电压范围 相电

大功率补偿式电力稳压器故障排除方法

大功率补偿式电力稳压器

SBW、DBW系列是一种补偿式电力稳压器，SBW为三相式、DBW为单相式，当电网电压波动或负载冲击时，该稳压器均保持恒定稳压输出，本产品具有容量大、效率高、无波形失真，电压线性调节，品种齐全，本产品可用于阻性、容性及感性负载和非线性负载，超载能力强，可长期连续工作，手控自控随意切换。设有过压，欠压、过载、短路、相序、缺相等自动保护装置。

本稳压器铁芯独家采用日本进口冷轧取向硅钢片，变压器余量大，损耗小，线圈采用双玻璃丝包绒，真空浸漆，绝缘等级达F级。稳压器具有容量大、效率高、稳压范围宽、精度高、保护功能强、无波形畸变及体积小、重量轻、运行可靠、可长期使用、维护简便等特点。

采样变压器采用R型变压器，抗干扰能力强，节能，漏磁少，工作稳定，因本稳压器独特的稳定度，根据市场需求，本公司又设计出多种应用医疗CT、电梯、纺织、电信、工程整厂电力稳压等各种工作环境的稳压器。组合式变压器可接火力、水力、小型发电机；广泛应用于电信行业的基站建设,医疗设备行业,电梯行业,印刷行业，模具及精密机床加工行业,公路交通行业,石油化工行业

输入、输出方式 三相四线制

输入电压范围 相电

上海明达微电子有限公司 电源管理集成电路

SHANGHAIMINGDA MICROTRONICS CO.;LTD POWER MANAGEMENT IC

低压差CMOS电压稳压器MD73XX系列 300mA 型 号 最大输入电压 MD7315A-1 MD7330A-1 MD7333A-1 MD7336A-1 MD7344A-1 MD7350A-1 18V 18V 18V 18V 18V 18V 输出 电压 1.5V 3.0V 3.3V 3.6V 4.4V 5.0V 输出 电流 300mA 300mA 300mA 300mA 300mA 300mA 电流 消耗 2uA 2uA 2uA 2uA 2uA 2uA 误 差 ±2％,±3％ ±2％,±3％ ±2％,±3％ ±2％,±3％ ±2％,±3％ ±2％