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Welcome toWelcome to ————Your Reliable PartnerYour Reliable Partner Yao Yao RuoRuo- -YaYa World Class Consistency and Reliability SGMICRO CONFIDENTIAL LDO基础知识基础知识 SGMICRO CONFIDENTIAL 什么是什么是LDO？？ LDO （（Low-dropout Regulators ）是线稳 压器的一种，其特点是： △ ）是线稳 压器的一种，其特点是： △U=Uin-Uout较小（一般小于较小（一般小于1伏），伏）， Iq较小（一般小于较小（一般小于1mA）（见下图）， 这一点对于低电压的电子电路尤为重要，意 味着可提高电路电信号的动态范围，提高 系统的电效率 ）（见下图）， 这一点对于低电压的电子电路尤为重要，意 味着可提高电路电信号的动态范围，提高 系统的电效率 SGMICRO CONFIDENTIAL LDO的构成的构成 SGMICRO CONFIDENTIAL LDO符号 图图1电路中电路中 LDO符号符号 常用的LDO中，以3、4、5Pin为多；封装则种类繁 多，从一毫米见方的大小，到TO-220封装都有， 主要取决于LDO的输出功率及器件本身的功耗。

SGMICRO CONFIDENTIAL LDO Pin 脚及相关功能脚及相关功能 • INPUT 电源输入端， • OUTPUT 电源输出端 • GND 接地端 • EN 使能端，以开关LDO • BP 旁路电容端,以降低噪声，提高 LDO的PSRR • FP ADJ LDO反馈取样端 SGMICRO CONFIDENTIAL LDO常用参数简介常用参数简介 SGMICRO CONFIDENTIAL LDO常用参数简介常用参数简介 •LDO的主要参数的主要参数 –Input Voltage VIN –Output Voltage VOUT –Output Voltage Accuracy –Maximum Output CurrentIMAX –Current Limit ILIM –Ground Pin Current Iq –Dropout Voltage Vdif –Line Regulation ΔVLNR –Load Regulation ΔVLDR –Output Voltage Noise en –Power Supply Rejection Ratio PSRR –Shutdown Supply Current IQ(SHDN) SGMICRO CONFIDENTIAL LDO应用相关应用相关 SGMICRO CONFIDENTIAL 周边器件的选择周边器件的选择 Cin Cout CBP CF Rf 电容的选择：数值大小影响做噪和响应速度电容的选择：数值大小影响做噪和响应速度 ESR影响电源系统的稳定性 电阻的选择：数值大小影响输出电压的准确性 影响电源系统的稳定性 电阻的选择：数值大小影响输出电压的准确性 SGMICRO CONFIDENTIAL 布线对性能的影响布线对性能的影响 1，一点接地，一点接地 2，去耦支路 尽可能短 ，去耦支路 尽可能短 3，大电流线 尽可能短 ，大电流线 尽可能短 4，做好散热 设计 ，做好散热 设计 SGMICRO CONFIDENTIAL 布线对性能的影响布线对性能的影响 图1 图2 较好的LDO PCB设计实例---1点接地 图1的PCB布线较好，图2的较差。

SGMICRO CONFIDENTIAL 外部电路对外部电路对LDO工作的影响工作的影响 1,输入端： 电源内阻不宜过大 引线不宜过长过细 2,输出端： 不适当的负载（大电容、过大负载、非线 性负载等） 不适当的连接（如并联输出） 3,BP端： 根据电路需求选择合适的CBP值 SGMICRO CONFIDENTIAL LDO选型注意事项选型注意事项 SGMICRO CONFIDENTIAL 输入、输出及降低电压输入、输出及降低电压 • 首先要选择输入电压范围可以适应电源的 LDO • 在考虑其输入电压、压降后，确定所选择 的 LDO 是否能够提供预期输出电压 • 需要注意输入电压降低时的性能变化 • 根据需要，选择固定或可调电压的LDO 若可能，选择固定电压的LDO SGMICRO CONFIDENTIAL 负载电流要求负载电流要求 • 考虑负载需要的电流量，并据此选择 LDO • 注意所选择 LDO负载电流，需有足够裕 量 • 注意所选择 LDO负载电流的瞬态特性 SGMICRO CONFIDENTIAL LDO拓扑与静态电流IQ • 为了使电池的运行时间最大化，需要选择 静态电流IQ较低的LDO。

• 由于电池的放电特性，某些情况下压降会 对电池寿命产生决定性影响 • 需要注意IQ在双极拓扑中，IQ不但随负载电 流变化，而且在Vin降低时也会有所增加 • 需要注意：在数据表中对IQ是如何规定 的要了解相关（测试）条件 SGMICRO CONFIDENTIAL LDO中电容器的选择中电容器的选择 • 典型LDO均需增加外部输入和输出电容器 • 部分LDO尚需Reference-Noise Bypass电容及补偿电容 • 常选用： 陶瓷电容，优点：低价，低ESR，小尺寸;不足：失效模 式为短路 铝电解，优点：可自愈，低价；不足：体积大，老化率 高 钽电容，优点：体积小，等效并联电阻高；不足：自燃， 有极性 薄膜电容：宜作补偿电容用优点：温度稳定性好，不 足： 较贵，体积大 NPO陶瓷电容，优点：综合性能好；不足：容值较小，价 格贵 SGMICRO CONFIDENTIAL RF与音频应用 • 需要采用具有低噪声的LDO 可提高信号的信噪比 • 应该采用具有宽谱的高PSRR的LDO 可降低相位噪声， 可抑制电源噪声对信号的干扰， • 应选用具有快速建立时间的LDO 如在时分复用的系统中的应用。

SGMICRO CONFIDENTIAL LDO的通常应用电路 q SGMICRO CONFIDENTIAL LDO的封装、功耗与热设计的封装、功耗与热设计 SGMICRO CONFIDENTIAL LDO的封装、功耗与热设计的封装、功耗与热设计-1 • 电子设备的尺寸要求，是LDO封装 选择的重要依据 • 有时，则是价格确定了LDO封装选 择 • 有些情况下，设备的可制造性，决 定了LDO封装选择 SGMICRO CONFIDENTIAL LDO的封装、功耗与热设计的封装、功耗与热设计-2 • 由于封装和器件功耗的相关性， 在LDO封 装选择时，必需考虑其对功耗的影响特 别在手持设备中 • LDO 的封装功耗可表为： Ppack=(Vin-Vout)*Iout • 由上式可知， 给定LDO 封装的实际功耗 Ppack，是由应用决定的 SGMICRO CONFIDENTIAL LDO的封装、功耗与热设计的封装、功耗与热设计-3 • 给定LDO 封装的实际可承受功耗 ，可通过 合理的热设计加以改善 • 常用LDO的热设计需要加以注意的问题主 要有： 1，合理的布线； 2，根据需求加散热片； 3，合理封装功耗理的IC布局； 4，合理的系统架构布局及风扇应用等。

SGMICRO CONFIDENTIAL LDO的封装、功耗与热设计的封装、功耗与热设计- 芯片内部的热结构芯片内部的热结构 • 查看芯片的X-光照片可知，该器件的晶片 是放在金属衬板之上 的，并连接到地线 在该器件的PCB布线 中，可将该地线连接 地平面或较大面积的 铜膜，作为器件的散 热片 SGMICRO CONFIDENTIAL LDO的封装、功耗与热设计的封装、功耗与热设计- 芯片内部的热结构芯片内部的热结构 • 从芯片的X-光照片（图-2）可见，该类芯片用于 散热的焊盘（见图-1），和器件的任一脚都不连 接故连几该焊盘连接PCB的散热铜膜，需悬浮 使用否则，可能会产生过电流或短路的情况 图-1 底视照片图2 X-光照片 SGMICRO CONFIDENTIAL LDO的封装、功耗与热设计的封装、功耗与热设计- 案例分析案例分析 • SOT23封装的LDO的实际电路如下图所 示： • 图中，Vin=5V,Vout=1.8V,Ro=25.5欧姆 ; • 故可知： Ppack=(Vin-Vout)*Iout =(Vin-Vout)*Vout/Ro =(5-1.8)*1.8/25.5 =0.226W SGMICRO CONFIDENTIAL LDO的封装、功耗与热设计的封装、功耗与热设计- 案例分析案例分析 • 图中是SOT23封装的LDO的实际布线，分 别为有PCB散热板和无PCB散热板的情 况。

• 图中LDO的实际 封装功耗均为 0.226W SGMICRO CONFIDENTIAL LDO的封装、功耗与热设计的封装、功耗与热设计- 案例分析案例分析 • 下图为通过热象仪摄得的实际的PCBA中 LDO的热分布图显见，有PCB散热板的 LDO比无PCB 散热板LDO的 温度低的多 SGMICRO CONFIDENTIAL LDO的封装、功耗与热设计的封装、功耗与热设计- 案例分析案例分析 • 测试结果如下测试结果如下： • 1）不带散热SGM2019 81.1摄氏度 • 2）不带散热SGM2019 93.6摄氏度 • 3）带散热SGM2019 69.1摄氏度 • 4）带散热SGM2019 67.2摄氏度 • 5）带散热SGM2019 66.3摄氏度 • 6）带散热SGM2019 68.4摄氏度 • 7）不带散热SGM2019 90.2摄氏度 • 8）不带散热SGM2019 87.9摄氏度 SGMICRO CONFIDENTIAL LDO的封装、功耗与热设计的封装、功耗与热设计- 案例分析 由以上测试结果可知： 案例分析 由以上测试结果可知： • 在布PCB板 时，有PCB散热板的LDO 热性 能有明显改善； • 在布PCB板 时，周边的LDO 热性能比中间 的LDO 热性能好； SGMICRO CONFIDENTIAL 附录：热阻相关附录：热阻相关 Welcome toWelcome to 谢谢！ 。