原文來自公眾號：硬件工程師看海

后臺回復(fù)：LDO仿真文件

LDO是我們常用的電源解決方案，dropout voltage（壓差）是LDO最常見的參數(shù)之一，但是并不是所有的工程師都能夠正確的設(shè)計(jì)LDO dropout voltage，導(dǎo)致產(chǎn)品可靠性具有隱患，降低平均無故障時(shí)間。

和DCDC開關(guān)電源架構(gòu)不同，LDO內(nèi)部的管子是工作在放大狀態(tài)的，在這樣的大前提下，LDO輸入輸入必須要滿足一定的壓差條件，LDO才能有效進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)，正常工作。

對于Dropout Voltage我們一共有兩個(gè)必關(guān)注因素：

第一個(gè)因素是Droput Voltage自身的范圍，這個(gè)在IC內(nèi)部基本已經(jīng)固定了，這部分是應(yīng)用工程師無法管控的，我們只能根據(jù)需求合理選型與應(yīng)用。

先介紹LDO內(nèi)部影響Dropout Voltage的幾個(gè)原因，指導(dǎo)大家來正確選型。

LDO內(nèi)部除了基本的LDO控制電流外，往往還有一些保護(hù)電路、放電電路、邏輯控制電路等，有的LDO內(nèi)部還有電荷泵等接口，這些電路都是要吃電的，所以LDO的dropout voltage除了考慮內(nèi)部管子的工作狀態(tài)之外，還要考慮內(nèi)部其他電路的供電需求。

比如下面的LDO，輸出是1V@Iout=130mA時(shí)，Dropout voltage 為140mV，但是輸入?yún)s不能選擇1.14V，這是小于輸入電壓1.4V的要求，設(shè)計(jì)將不會保證性能和穩(wěn)定性，有很多工程師其實(shí)是知道這點(diǎn)的，但是在設(shè)計(jì)時(shí)非常容易忘記這一項(xiàng)，一定要仔細(xì)檢查。

即使LDO輸入電壓可以是1.14V，輸出是1V@Iout=130mA，我們也不能直接選擇輸出1.14V的電源提供給LDO。

Dropout Voltage我們無法改變，但是外部走線卻是完全掌握在我們自己手里，也是應(yīng)用工程師必須管控的。

下面介紹第二個(gè)必考慮因素，走線。

我們舉“栗”說明，DCDC輸出1.14V；負(fù)載需求，1V@Iout=130mA。

下圖是線路損耗拆解，在走線100mΩ的情況下，如果要滿足負(fù)載1V@Iout=130mA的需求，則留給LDO的dropout voltage只有0.12v，無法滿足0.14V的規(guī)格，設(shè)計(jì)也無法保證性能和穩(wěn)定性。

我們在走線時(shí)就要控制好走線的DCR，有必要仿真管控。

然而有人說實(shí)際應(yīng)用中并沒有遇到電路異常的情況，這是因?yàn)槲覀兊呢?fù)載一般不會反復(fù)拉到最大負(fù)載，LDO本身也有一定的余量，但是這并不是合理的設(shè)計(jì)，凡是存在隱患的設(shè)計(jì)，當(dāng)產(chǎn)品的數(shù)量升上去后，必然會暴露出問題，這就是墨菲定律，給用戶帶來糟糕的體驗(yàn)。

上文只考慮了芯片內(nèi)部和外部走線的因素，還有一種因素比較極限，這里也介紹下。

第三個(gè)因素是前置電源的紋波影響。

一般為了降低功耗，LDO前級選擇DCDC開關(guān)降壓電路，BUCK工作時(shí)會有紋波，使得LDO輸入電壓會有最低值，由于電容的存在，這一點(diǎn)的影響不是特別大，只有在極個(gè)別情況下才會考慮這點(diǎn)。

以上就是LDO dropout voltage設(shè)計(jì)時(shí)幾個(gè)基本的注意事項(xiàng)，可靠的設(shè)計(jì)一點(diǎn)也馬虎不得，當(dāng)面對十幾、幾十甚至幾百個(gè)電源網(wǎng)絡(luò)時(shí)，工程師們，你能保證每個(gè)LDO的dropout voltage都能滿足設(shè)計(jì)要求嗎？

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