Регуляторы напряжения (LDO).

 Регуляторы напряжения (LDO).

LDO регуляторы - тип линейных регуляторов напряжения, отличающихся малым падением напряжения на регулирующем элементе. LDO регуляторы - тип линейных регуляторов напряжения, отличающихся малым падением напряжения на регулирующем элементе. Один из главных параметров - падение напряжения (dropout) VDROP, определяется как минимальное напряжение между входом и выходом стабилизатора, при котором схема стабилизации сохраняет работоспособность. В большинстве методик тестирования это напряжение измеряется при уменьшении входного напряжения VIN, когда напряжение на выходе VOUT снижается на 100 мВ относительно нормального режима работы схемы стабилизации (когда VIN = VOUT +5 В).

В обычном регуляторе используется составной n-p-n транзистор, работающий в линейной области. В LDO регулирующим элементом является один p-n-p транзистор, поэтому минимальное падение напряжения на нем равно напряжению насыщения коллектор-эмиттерного перехода этого транзистора. В некоторых микросхемах LDO регуляторов используются полевые транзисторы. В любом случае напряжение VDROP зависит от тока нагрузки и температуры перехода (открытого канала).

Кроме стандартных регуляторов, в линейке LDO регуляторов, например, фирмы National Semiconductor имеются несколько групп приборов, ориентированных на конкретные области применения. Есть стабилизаторы отрицательного напряжения, которые представлены двумя микросхемами LM2990 (фиксированные значения выходных напряжений: -5В; -5,2В; -12В;-15В), LM2991 (регулируемый -3…-24 В). Отличаются самым большим значением VDROP в семействе LDO регуляторов - около 0,6 В при нагрузке в 1 А.

Есть многоканальные: двухканальные (LM9072; LM9073; LP3986 LP2966 LP2967 LP2956), трехканальные (так называемые "Microprocessor Power Supply System (MPSS) LP2984).

Трехканальные являются оптимальным решением для схем питания микропроцессорных систем с током потребления до 600 мА. Все три канала имеют фиксированное напряжение 5В. Реализован канал питания микропроцессора - 500 мА, канал питания периферийных устройств - 100 мА и канал standby memory с током нагрузки 5 мА. Микросхема имеет вывод сброса микропроцессора.

Пятиканальные (например, "System Power Manager Regulator" - LP3927) применяются в схемах питания переносных устройств. Реализованы два канала по 200 мА, два по 150 мА и один 100 мА. С ультранизким падением напряжения VDROP (LP3881…83, LP3891…93, LP 2957, LP2980, LP3961…63) - применяются в многоканальных схемах питания, в случаях, когда необходим высокий КПД линейного регулятора, в устройствах с батарейным питанием. Наименьшее значение VDROP имеют микросхемы LP3881…83 - 110 мВ при токе нагрузки 1,5 А и 210 мВ при токе 3 А.

Прецизионные регуляторы с относительной погрешностью поддержания выходного напряжения 0,5% (LP2980, LP2950AC, LP2951AC, LP2986A…87A, LP2952A…57A, LМ3411A).

Квази LDO (QLDO) LM1084, LM1085, LM1086, LM3480, LM3490, LM1117. Занимают промежуточное положение между классическими линейными регуляторами 78хх и LDO. Если в классическом линейном регуляторе используется составной n-p-n транзистор , то в QLDO - один n-p-n транзистор. Поэтому величина VDROP у QLDO меньше на величину падения напряжения открытого база-эмиттерного перехода и составляет около 1,2В (применяются для замены регуляторов серии 78хх).

Регуляторы с функциями контроля напряжений — это LDO регуляторы, имеющие дополнительные выходы "Power Good" или "Delayed Reset" (LMS5258, LP2986, LP3988, LP8358). Микросхемы с выводом "Power Good" отслеживают величину напряжения на выходе и при VOUT = (0,97-0,89)VOUT NOM на выходе "PG" с задержкой формируется сигнал логической единицы.

Контроллеры — это микросхемы для реализации LDO-регуляторов с внешним биполярным или полевым транзистором (LM3411, LP2975, LM3460). Они позволяют реализовать регуляторы напряжения с большими токами нагрузки.