電源管理
LDO(低壓差線性穩壓器)
安靜、簡單、低雜訊的穩壓器,提供乾淨電源軌。
這是什麼?
LDO 是可在輸入與輸出之間以極小餘裕(低壓差)運作的線性穩壓器。從略高的輸入產生乾淨穩壓輸出,將差值以熱能消散。與切換轉換器比較:LDO 更安靜、簡單、不需電感 — 但效率較低(效率 ≈ Vout / Vin)。
何時需要它?
- 在饋送敏感類比區塊(RF、ADC、音訊)前清理雜訊軌。
- 從一顆切換前置穩壓器產生多個低電流軌。
- 輸入輸出差距小的電池供電設計(單節 Li-ion 至 3.3 V)。
- 負載 < 100 mA 時 LDO 比降壓更好 — 更簡單、更小、無 EMI。
如何挑選合適的型號
- VIN 範圍
- 須涵蓋最小到最大輸入。多數 LDO 為 2.5-5.5 V;高壓料號可達 40-100 V。
- VOUT(固定或可調)
- 固定版本為工廠設定輸出(例如 1.8 V、3.3 V)。可調版本使用外部電阻分壓 — 需要非標準電壓時所需。
- IOUT(最大輸出電流)
- 常見 100 mA / 300 mA / 1 A / 3 A。功率消耗 = (VIN − VOUT) × IOUT;請對照封裝熱限制檢查。
- PSRR(電源抑制比)
- LDO 抑制輸入漣波的能力。RF / ADC 用希望雜訊頻率下 > 60 dB。
- 雜訊(μV RMS)
- ADC 基準軌的關鍵。超低雜訊 LDO 公佈 5-15 μV RMS 規格。
- Iq(靜態電流)
- 常時電流。電池設計越低越好 — Magnias 有 Iq < 1 μA 的料號。
Magnias 提供的產品
Magnias LDO 產品線涵蓋 100 mA 至 3 A 輸出、0.6 V 至 35 V 輸出範圍,固定與可調版本均有。特殊選項包括超低雜訊(PSR9032 為 9.5 μV RMS)、超低 Iq(PR9030 為 500 nA)、高壓(PSR10005 為 100 V Vin),以及 AEC-Q100 車用等級。
常見問題
LDO 還是降壓轉換器?
Vin-Vout 差距小(效率 > 70%)且需要安靜輸出選 LDO。Vin-Vout 大或需要 > 500 mA 選降壓 — 效率優勢巨大。
「無電容」LDO 是什麼?
部分 LDO 在無外部輸出電容時穩定。在空間受限設計中有用,但穩定性餘裕較薄 — 請仔細檢查規格書 ESR 曲線。
為什麼我的 LDO 在負載下脫離穩壓?
若(VIN − VOUT)在滿載 IOUT 下降至壓差電壓以下,LDO 即失去穩壓。請選擇更低壓差的料號或提高 VIN。
輸出電容如何選?
請依規格書 — 多數現代 LDO 使用 1-10 μF 陶瓷穩定。請保持在建議的 ESR / 電容範圍內以維穩定。