LDO器件关键特性详解

..>LDO低压差线性稳压器件，常见的电源拓扑如下：下面将会以TI的一款LDO芯片来介绍其主要参数：.ti..//lit/ds/symlink/lm1117.pdf资料来源于TI官网。FEATURE==器件的特性〔厂商也要吹牛逼〕1.Availablein1.8V,2.5V,3.3V,5V,andAdjustableVersions可以获得的版本，也就是输出电压类型：1.8v，2.5v，3.3v，5v以及输出可调节的版本。2.Space-SavingSOT-223andWSONPackages这个是描述的封装类型。封装指的是体积大小，引脚尺寸；这个参数将会影响到PCB板上的面积以及散热性能。3.CurrentLimitingandThermalProtection有电流限制以及热保护功能；电流超过一定值或者温度过高，器件将会停顿输出，直到电流小于判断阈值，温度小于判断阈值。4.OutputCurrent800mA输出电流可以到达800mA，但是正常工作电流要小于此值，不然功率损耗太大。5.LineRegulation0.2%(Ma*imum)线性调整率，输入电压在规定围的变化对输出电压造成的影响的大小〔也就是输出电压的变化率〕。Φ=〔vout正常-vout1〕/vout正常6.LoadRegulation0.4%(Ma*imum)负载调整率，指的是负载变化时造成输出电压的变化。Φ=〔vout正常-vout1〕/vout正常7.TemperatureRangeLM1117:0°Cto125°C这个一般指的是器件的存储温度以及使用的温度，超过规定的温度值，芯片可能会损坏。-------------------------------------------------以下也能见到--------------------------------------------------8.OutputNoisefrom10Hzto10KHz:0.003%ofVOUT输出噪声，也就是纹波，为输出电压Vout*0.003%，表示的是幅度；10Hz-10KHz是频率。OutputVoltageAccuracy:±1%输出电压准确度。比方输出5V，则变化围是(5-5*1%)到〔5+5*1%〕。Ma*imumQuiescentCurrent:IQMA*=6mA芯片没工作的情况下，就是输出电流为0时〔有输入电流时〕，器件本身消耗的电流，所有的东西不可能做到的绝对电阻无限大。GROUNDCurrent地电流，指的是器件正常工作时，输入电流与输出电流差值。PSRRatIOUT=300mAandf=120Hz:70dB电源抑制比(PSRR)是输入电源变化量〔以伏为单位〕与转换器输出变化量〔以伏为单位〕的比值，常用分贝表示。PSRR=20log[(Ripple(in)/Ripple(out))]来自互联网：LDO需要连接外部输入和输出电容器。利用较低等效串联电阻(ESR)的大容量电容器一般可以全面改善电源PSRR、噪声以及瞬态响应。瓷电容器通常是首选，因为它的价格低而且故障模式是断路，相比之下钽电容器比拟昂贵而且故障模式是短路而不被采用。输出电容器的ESR会影响其稳定性，瓷电容器具有较低的ESR，大概为10mΩ量级。采用瓷电容时，建议使用*5R和*7R电介质材料，这是因为它们具有较好的温度稳定性。----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------APPLICATION==器件的应用场合1.PostRegulatorforSwitchingDC–DCConverter用于DCDC芯片转化器之后的稳压2.HighEfficiencyLinearRegulators高效的线性稳压器3.BatteryChargers电池充电器4.PortableInstrumentation便携式仪表5.ActiveSCSITerminationRegulator有源终端SCSI〔SmallputerSystemInterface小型计算机系统接口〕稳压器DESCRIPTIONTheLM1117isalowdropoutvoltageregulatorwithadropoutof1.2Vat800mAofloadcurrent.LM1117是一款低压差稳压器，在800毫安的负载电流下具有1.2V的压差。加横线的注意，就是说在输出电流为800mA时，输入与输出的压差为1.2V。TheLM1117isavailableinanadjustableversion,whichcansettheoutputvoltagefrom1.25to13.8Vwithonlytwoe*ternalresistors.Inaddition,itisavailableinfivefi*edvoltages,1.8V,2.5V,3.3V，and5V。LM1117是一个输出可调整的LDO版本，通过外部的两个电阻就可以设置输出为1.25V到13.8V。除此之外，还有固定输出版本可以使用。TheLM1117offerscurrentlimitingandthermalshutdown.ItscircuitincludesaZenertrimmedbandgapreferencetoassureoutputvoltageaccuracytowithin±1%.LM1117提供限流和热关断功能。

其电路包括一个齐纳调整带隙基准，以确保输出电压精度在±1％以。Aminimumof10-µFtantalumcapacitorisrequiredattheoutputtoimprovethetransientresponseandstability。输出端至少需要10μF的钽电容，以改善瞬态响应和稳定性。就是滤波电容〔储能〕，一般的瓷质电容也行，性能太差当然不行。图一为封装信息图一之前说过了，封装大小的不一致，决定了器件大小，进而决定了器件的有效散热面积，造成器件发热，便携式器件发热，在电子产品热设计规中，对于器件的温升有严格的要求。图二实际使用时的典型电路图二图中包含输出电压的计算公式VOUT=1.25(1+R2/R1)。1.25V为反响端电压值。一般而言，在其他芯片标注时，可能会遇到如下公式VOUT=1.25(1+R2/R1)+Iadj*R2，Iadj为反响引脚电流值，但是一般为uA级，所以加黑局部在一般应用时一般可以忽略不计。PINCONGFIGURATIONANDFUNCTIONS图三为芯片封装俯视图以及芯片引脚对应关系图三笔者是借用TI芯片的图来表述对应的含义，如果出现引脚与实物不符合的情况，均与笔者无关。以上描述的是引脚功能ADJ/GND表述的是在可调输出版本时，为调整端；在固定输出版本时，为接地端。Vin为芯片的电源输入引脚。Vout为芯片的稳压电源输出引脚。ABSOLUTEMA*IMUMRATINGS绝对参数最小最大单位最大输入电压〔Vin和GND〕万用表正表笔接输入，负表笔接GND测量；20V功率损耗部限制结温〔器件部工作最大温度〕150摄氏度焊接温度TO-220(T)Package,10s260摄氏度SOT-223(MP)Package,4s260存储温度-65150摄氏度StressesbeyondthoselistedunderAbsoluteMa*imumRatingsmaycausepermanentdamagetothedevice.Thesearestressratingsonly,whichdonotimplyfunctionaloperationofthedeviceattheseoranyotherconditionsbeyondthoseindicatedunderRemendedOperatingConditions.E*posuretoabsolute-ma*imum-ratedconditionsfore*tendedperiodsmayaffectdevicereliability强调超出绝对最大额定值列出的可能会导致设备永久性损坏。这些是压力评级只有在这些或任何其他超出建议的条件下的条件下，不暗示器件的功能操作运行条件。暴露在绝对最大额定条件下可能会影响器件的可靠性。----也就是免责声明。Thema*imumpowerdissipationisafunctionofTJ(ma*),RθJA,andTA.Thema*imumallowablepowerdissipationatanyambienttemperatureisPD=(TJ(ma*)–TA)/RθJA.AllnumbersapplyforpackagessoldereddirectlyintoaPCB.上面为功耗的计算方式。ESDRATINGS防静电人体放电模式，防静电正负2000V。静电是幅值很大，电流很小。人体模式以及静电波形具体可以参考百度百科，静电说复杂也复杂，说简单也简单，还是自己去了解吧。REMONENDEDOPERATINGCONDITIONSMINMA*输入电压15摄氏度结温LM11170125摄氏度LM1117I-40125Thema*imumpowerdissipationisafunctionofTJ(ma*),RθJA,andTA.Thema*imumallowablepowerdissipationatanyambienttemperatureisPD=(TJ(ma*)–TA)/RθJA.AllnumbersapplyforpackagessoldereddirectlyintoaPCB.上面为功耗的计算方式。每个厂商的描述不一致，测试条件也不一致。THERMALINFORMATION与热有关的参数---一般描述的热阻，热阻就像电阻一样，电阻阻碍电流传输；热阻阻碍热量的传递、散发，越小越好。热指标LM1117、LM1117I单位SOT223TO-220TO-252WSONTO-2634引脚3引脚3引脚8引脚3引脚RθJA结到环境热阻61.623.845.139.341.3℃/WRθJC(top)结到外壳〔上〕热阻42.516.652.131.444.1℃/WRθ结到板上热阻10.45.329.816.524.2℃/WψJT结到顶部特征参数2.93.14.50.310.9℃/Wψ结到板上特征参数10.35.329.416.723.2℃/WRθJC(bot)结到外壳〔下〕热阻----1.51.35.61.3℃/WFormoreinformationabouttraditionalandnewthermalmetrics,seetheSemiconductorandICPackageThermalMetricsapplicationreport,SPRA953.有关传统和新型散热指标的更多信息，请参阅"半导体和IC封装散热量度〞应用报告SPRA953。TI的测量方法以及相关说明，SPRA953可以在*度上找到。LM1117ELECTRICALCHARACTERISTICS电性能参数说明unlessotherwisespecified,TJ=25°C.除非其他的申明，结温一般为25℃。〔1〕Alllimitsareensuredbytestingorstatisticalanalysis.(2)TypicalValuesrepresentthemostlikelyparametricnormal.(3)Loadandlineregulationaremeasuredatconstantjunctionroomtemperature.〔1〕所有限制都通过测试或统计分析来确保。〔2〕典型值代表最可能的参数正常值。〔3〕负载和线路调节在恒定的室温下测量。笔者说：上面表示对于测试环境的描述、可能的参数值〔与实际有出入〕、代表他们的测试结果。参数测试环境小典型大单位VREF参考电压〔对于可调输出芯片，参考电压为ADJ引脚的电压〕LM1117-ADJ输出电流10mA输入电压减去输出电压为2V结温在25摄氏度时1.2381.251.262VLM1117-ADJ输出电流在10mA到800mA之间；输入减去输出电压在1.4V到10V之间结温25℃1.25超围0°Cto125°C小于0或大于1251.2251.27VOUT输出电压〔输出端电压值〕LM1117-1.8输出电流为10mA输入电压为3.8V，结温25摄氏度时1.7821.81.818VLM1117-1.8输出电流在0到800mA之间，输入电压在3.2到10V结温25℃1.8超过结温围0到125℃小于0或大于1251.7461.854△VOUT输出电压变化率线性调整率LM1117-ADJ输出电流为10mA输入减去输出电压在1.5V到13.75V结温25℃0.035%V超过结温围0到125℃小于0或大于1250.2%△VOUT输出电压变化率负载调整率LM1117-ADJ输出电流在10mA到800mA变化时输入减去输出电压为3V结温25℃0.2%V超过结温围0到125℃小于0或大于1250.4%以上数据表来源于TI数据手册翻译，对于其中局部做了说明，当您发现错误时，请指出。。LM1117ELECTRICALCHARACTERISTICS继续电性能参数除非有说明，否则结温为25摄氏度下。(4)Thedropoutvoltageistheinput/outputdifferentialatwhichthecircuitceasestoregulateagainstfurtherreductionininputvoltage.Itismeasuredwhentheoutputvoltagehasdropped100mVfromthenominalvalueobtainedatVIN=VOUT+1.5V.Theminimumoutputcurrentrequiredtomaintainregulation.〔4〕压差电压是输入/输出差分，电路停顿调节以防止输入电压的进一步降低。当输出电压从VIN=VOUT+1.5V时获得的额定值下降100mV时测量。〔5〕维持调节所需的最小输出电流。参数测试环境小典型大单位VIN减去VOUT输入电压减去输出电压为压差输出电流为100mA时结温25摄氏度1.1V超过规定围1.2输出电流为500mA时结温25摄氏度1.15V超过规定围1.25输出电流为800mA时结温25摄氏度1.2V超过规定围1.3电流限制输入电流减去输出电流为5V时，结温为25摄氏度时80012001500mA最小负载电流可正常输出电压时的电流LM1117-ADJ输入电压为15V时结温25摄氏度1.7mA超过规定围5静态电流LM1117-1.8V输入电压小于等于15V结温25摄氏度5mA超过规定围10热管理这一局部还未理解纹波管理纹波频率120Hz，输入减输出电压为3V，纹波幅度为1VPP结温25摄氏度75dB超过规定围60调整脚电流结温