TI电源培训电子书系列 III -【线性稳压器基础知识】

线性稳压器的工作原理是采用一个压控电流源以强制在稳压器输出端上产生一个固定电压,控制电路连续监视(检测)输出电压,并调节电流源(根据负载的需求)以把输出电压保持在期望的数值。


电流源的设计极限限定了稳压器在仍然保持电压调节作用的情况下所能供应的最大负载电流。输出电压采用一个反馈环路进行控制,其需要某种类型的补偿以确保环路稳定性。大多数线性稳压器都具有内置补偿功能电路,无需外部组件就能保持完全稳定。


《线性稳压器基础知识》电子书共分为二章,第一章线性稳压器基础知识,讲述了最基础的线性稳压器知识理论,第二章线性稳压器的分类,讲述了NPN型的LDO、PNP型的LDO、NMOS型的LDO、PMOS型的LDO这四种不同线性稳压器的特性、架构图、功率损失的简单模型、传输元件,以及驱动电流与低/高负载电流的关系。

线性稳压器基础知识.pdf

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  • 通过此资料的学习与认识,我明白了线性稳压器的工作原理是采用一个压控电流源以强制在稳压器的输入端产生一个固定电压,控制电路连续监视输出电压并调节电流源以把输出电压保持在期望的值。基本的线性稳压器可以模拟为两个电阻器和一个用于VIN的电流源。线性稳压器就是一个能够通过其内部工作电路将电压输出为一个预定的值,这个值不会随着电路中的电流和电压等变化。

  • 线性稳压器基础知识第一章有感一

    在这一章中,我了解了线性稳压器的基本原理,要让电压固定,我们要对电流源的设计进行控制,利用反馈环路和连接外部电容保持输出电压稳定,文中的图片详细地为我们展示了基本的设计电路,总而言之,这是一个典型的闭环系统。线性稳压器的拓扑有四种,主要是NPN Darlington,NPN  quasi-ldo,PNP ldo,P-FET ldo这四种。文档中为我们讲解了一些模型,讲解了一些最基本的参数设计原则。

  • 线性稳压器基础知识第一章有感二

    在前面的分析中,我们看到只有一个最基本的环路,但是缺少反馈环路,线性稳压器中,反馈环路则是不可缺少的一部分,也是重要的一部分,在实际电路中,主要有四个模块构成,串联传输元件,误差放大器,VOUT采样网络,基准电压。为环路增添零点可采用添加输出电容和电阻组合,在设计时,我们要考虑零点和极点对电路的影响。要使LDO环路稳定,要设计一个合理的振荡器,ESR不可过高或者过低。

  • 线性稳压器的基础知识第二章有感

    这章主要讲解了线性稳压器的分类,主要有NPN LDO、PNP LDO、NMOS LDO、PMOS LDO。针对每个类型,文档中都为我们讲解了他们的基本构架图,一些电路设计的简单模型,传输元件的电路展示分析,一些电路参数之间的联系,电路的特性和他们的优缺点的具体表现,从某中角度来说,线性稳压器的设计渐渐地向NMOS和PMOS靠拢。通过这个文档,我们详细地了解了线性稳压器的类型,为我们的电路设计提供了思考。

  • 线性稳压器读书有感

             在实际的电路设计中,很多时候都有使用线性稳压器,知道他纹波噪声小,外部电路简单,器件面积比较小,所以在很多时候都喜欢用这一类的器件.但是这类器件存在一些自身的问题,如压差过大的话,会影响效率,或出现发热,最终老化,影响产品寿命等,从一个应用工程师的角度来看,存在着这些问题需要考虑.可能是自身精力有限吧,一直很少考虑线性稳压器内部的架构,也没有学习到内部架构不同导致的各种选型方面的优缺点问题.

            今天读了此书,终于对于线性稳压器有了一个大致原理上的理解,并认识到了内部架构的分类,个子结构的特点,对以后的器件选型有了更深的认识.同时,本书按照一个小贴士的方式进行某个问题的描述,感觉容易理解,而且容易记忆.但是感觉不够深刻,个人感觉具体原因是此书对于一些关键知识点的描述不够详尽,没有从原理推导的角度明确为什么会出现这样或者那样的限制或者问题,当然,这也有可能是我个人认识不够深入导致的,希望后续多多学习,跟上大家的步伐,一同学习进步.

  • 对线性稳压电源讲解清楚,希望对伯德图讲解更细致,希望出更多关于电源设计方面的电子书。

    NPN 型的 LDO 分两大类;一种是是用达林顿管做的 LDO,因为当时的单个晶体管的放大倍
    数不是很大,所以要用达林顿管来构成更大的放大倍数

  • 昨天晚上学习线性稳压器基础知识,今天看到这书,感觉很熟悉。呵呵。。其实在上培训课之前,我只知道有LDO,对于内部并不了解,通过这次学习知道了LDO原来还会因为内部的驱动有分晶体管和MOS管。TI的培训实在是太给力了。。一定要好好学习。。。

    考试时错了好几题,今天再看看PDF书籍复习下、。。电容的ESR问题实际使用中还真没有注意到。下次会注意这点了。。

    还有个前馈电容,我们在平常使用中叫加速电容,输出电压与基准电压的比值越大,效果越明显这点可以理解。

    (PDF书第23页,2.4 PMOS型的LDO   最后一句话有个错别字,应该是打错了“PMOS构成的LDO老克服这些麻烦”====能克服)

  • 来比较看看晶体管的两种LDO的差别:

    NPN 准LDO 具有下列特性:
    要求输入电压至少比输出电压高 0.9V 至 1.5V;

    接地引脚电流大于 NPN-达林顿管,但小于PNP-LDO 稳压器;

    需要一个输出电容器,但一般不像 PNP-LDO 那样具有特殊的 ESR 要求。

    PNP LDO 具有下列特性:
     要求输入电压至少比输出电压高 100mV 至 700mV;

     具有高于 NPN 型 LDO 的接地引脚电流;

     需要谨慎地选择输出电容器数值和 ESR 额定值。

    看来这两个类型的LDO都和电容的ESR有关,输入电压也有差别。以后对于LDO的选择会更加有针对性了。

  • 2.3.5 NMOS 型的LDO 的优缺点
    缺点
     需偏置电压以上拉N-FET;


    优点
     N-FET的导通电阻低于 P-FET;
     允许非常低的 Vin和 Vout 数值;
     较低的输出阻抗可减轻负载极点的影响;
     可在采用小的外部电容器时保持稳定;
     低接地引脚电流(与负载无关) ;
     高DC增益与令人满意的带宽。

    NMOS 稳压器具有下列特点:
     要求输入电压高于输出电压(高出的幅度依据传输晶体管的VGS要求
     接地引脚电流不随输出负载电流而变化;
     不需要任何的输出电容器(但为了动态响应更好还是使用一个)。

    PMOS LDO 具有下列特性: 

     要求输入高于输出电压(基于负载电流和传输元件的导通电阻) :
    VIN>RDS(ON)×IOUT
     要求输出电压高于传输元件的 VGS需求;
     要求谨慎地选择输出电容数值和 ESR 额定值;
     为了实现相似的RDS(on)性能,PMOS晶体管所需的晶片面积将大于 NMOS晶体管;
     较大的晶片面积将影响定价,并有可能对性能产生影响。

    这样一对比发现。。还真是没有完美的东西。总有一些利弊需要考虑。。就一个LDO都很多细节。想起一句话:科学来不得一点马虎

  • 首先介绍了线性稳压器的工作原理,采用一个压控电流源以强制在稳压器 输出端上产生一个固定电压,可以控制电路连监控和检测输出电压,可以根据负载的需求,通过调节电流源来调节产生一个需要的输出电压。

    分析调理清晰,有图有真相,用一些带数值的简单模型来分析电路中 负载电流变化和、输入电压的变化和控制环路工作过程,让人可以更容易的理解线性稳压器的工作原理。