开关电源和LDO纹波
2016-11-02 10:00
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开关电源纹波计算公式:
根据纹波的计算公式:
可以看到,纹波电压的大小不仅仅取决于纹波电流和输出电容的大小,而且与ESR正相关,ESR越大,纹波越大。ESR对纹波的影响。
在输出电容的选型上,出于抑制纹波的目的,应当选取陶瓷电容,或电解电容、钽电容的低阻抗品。这些电容的ESR一般可以做到几十mΩ甚至几个mΩ。
【例】MIC29302,其可耐受的的输入电压范围为-20~+60V,而保证正常工作的最大输入电压则为+26V。因此若选择MIC29302作为设计中的电源转换芯片,则其正常工作时最大输入电压不得超过26V(而不是60V)。
LM1117-ADJ,输出1.26V给FPGA的核电压供电。在FPGA加载前,该电压输出可高至1.60V,在FPGA加载后才达到正常的1.26V。原因是LM1117-ADJ具有5mA的最小负载电流要求,FPGA在加载前其核电压几乎不消耗电流,达不到最小负载要求,从而导致输出异常。解决的方法是在LDO输出并上一个小于250Ω的电阻负载(对应5mA负载电流),以满足其最小负载电流的要求。
根据纹波的计算公式:
可以看到,纹波电压的大小不仅仅取决于纹波电流和输出电容的大小,而且与ESR正相关,ESR越大,纹波越大。ESR对纹波的影响。
在输出电容的选型上,出于抑制纹波的目的,应当选取陶瓷电容,或电解电容、钽电容的低阻抗品。这些电容的ESR一般可以做到几十mΩ甚至几个mΩ。
LDO关键参数详解
输入电压范围(Input Voltage)
在查询器件的输入电压范围时,注意区分“AbsoluteMaximum Rating”和“Operating Rating”两个额定值的含义。前者表示的是器件可耐受的额定参数,超过该参数器件可能受到永久性的损害;后者表示的是满足器件正常工作条件的额定参数。【例】MIC29302,其可耐受的的输入电压范围为-20~+60V,而保证正常工作的最大输入电压则为+26V。因此若选择MIC29302作为设计中的电源转换芯片,则其正常工作时最大输入电压不得超过26V(而不是60V)。
输入和输出的压差(重要)
LDO 1117,在输入6.2V,输出5.0V(即:压差1.2V)时,输出纹波超过100mV。将输入提高到6.5V(即:压差提高到1.5V)后,输出纹波减小到20mV以内。可见,该型号对输出波形稳定的最小压差为1.5V。设计时应保证输入和输出的压差大于1.5V,这样才能保证获得较高质量的输出。最小负载电流(Minimum Load Current)
有些LDO会对最小负载电流有要求。若实际应用中负载较轻,低于LDO的最小负载要求,可能会造成LDO的非正常工作。LM1117-ADJ,输出1.26V给FPGA的核电压供电。在FPGA加载前,该电压输出可高至1.60V,在FPGA加载后才达到正常的1.26V。原因是LM1117-ADJ具有5mA的最小负载电流要求,FPGA在加载前其核电压几乎不消耗电流,达不到最小负载要求,从而导致输出异常。解决的方法是在LDO输出并上一个小于250Ω的电阻负载(对应5mA负载电流),以满足其最小负载电流的要求。
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