最小負(fù)載電流工作 — 零負(fù)載工作
發(fā)布時(shí)間:2019-12-28 來(lái)源:Luca Vassalli 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】作為一名應(yīng)用工程師,我經(jīng)常被問(wèn)及有關(guān)穩(wěn)壓器空載工作的問(wèn)題。大多數(shù)現(xiàn)代 LDO 和開關(guān)穩(wěn)壓器均能在空載的情況下穩(wěn)定工作,那么,人們?yōu)槭裁催€要再三詢問(wèn)呢?一些老式的功率器件要求具有最小的負(fù)載以保證穩(wěn)定性,因?yàn)槠渲幸粋€(gè)必須得到補(bǔ)償?shù)碾姌O受有效負(fù)載電阻的影響,如“低壓降穩(wěn)壓器(詢問(wèn)應(yīng)用工程師—37)中所述。”例如,圖 A 顯示,LM1117 至少需要 1.7 mA 的負(fù)載電流(最大 5 mA)。
圖 A. LM1117 最小負(fù)載電流規(guī)格。
大多數(shù)新型器件均能在無(wú)負(fù)載的情況下工作,對(duì)于這一規(guī)則,極少有例外情況。一些設(shè)計(jì)技術(shù)使得 LDO 在使用任何輸出電容(尤其是低 ESR 電容)的情況下都能保持穩(wěn)定狀態(tài),它們也用于保障器件在無(wú)負(fù)載情況下的穩(wěn)定性。對(duì)于少數(shù)需要負(fù)載的現(xiàn)代器件,這一限制一般是通過(guò)旁路元件的漏電流造成的,而不是穩(wěn)定性原因造成的。那么,您如何辨別呢?請(qǐng)參閱數(shù)據(jù)手冊(cè)。如果器件需要最小負(fù)載,數(shù)據(jù)手冊(cè)必定會(huì)提供一些信息。
ADP1740 和其他低電壓、高電流 LDO 都屬于這一類。在最糟糕的情況下,集成電源開關(guān)產(chǎn)生的漏電流大約是 100 µA (85°C) 和 500 µA (125°C)。在無(wú)負(fù)載的情況下,漏電流會(huì)對(duì)輸出電容充電,直到開關(guān)的 VDS 低到足以將漏電流減小至可以忽略不計(jì)的水平,同時(shí)增加空載輸出電壓。數(shù)據(jù)手冊(cè)指出,至少需要 500 µA 的負(fù)載,因此,如果器件要在高溫下工作,則建議使用仿真負(fù)載。該負(fù)載小于設(shè)備的額定值 2 A。圖 B 顯示了 ADP1740 數(shù)據(jù)手冊(cè)中列出的最小負(fù)載電流規(guī)格。
圖 B. ADP1740 最小負(fù)載電流規(guī)格。
如果數(shù)據(jù)手冊(cè)中未明確指出最小負(fù)載,該怎么辦?在大多數(shù)情況下,是不需要最小負(fù)載的。雖然聽起來(lái)可能不太令人信服,但是,如果需要最小負(fù)載,數(shù)據(jù)手冊(cè)中肯定會(huì)提供此類信息。然而,困惑往往隨之而來(lái),因?yàn)閿?shù)據(jù)手冊(cè)中通常使用圖表來(lái)顯示某個(gè)工作范圍的規(guī)格。大多數(shù)這些圖表采用對(duì)數(shù)形式,這使得它們可以顯示數(shù)十年的負(fù)載范圍,但是,對(duì)數(shù)刻度不能變?yōu)榱?。圖 C 顯示了 ADM7160 在 10 µA 到 200 mA 范圍內(nèi)的輸出電壓以及接地電流和負(fù)載電流。其他圖表,例如接地電流與輸入電壓,顯示了多個(gè)負(fù)載電流時(shí)的測(cè)量結(jié)果,但并未顯示電流為零時(shí)的數(shù)據(jù)。此外,PSRR、電源電壓調(diào)整率、負(fù)載調(diào)整、噪聲等參數(shù)指定了某個(gè)不包括零的負(fù)載電流范圍,如圖 D 所示。但是,這絕不意味著需要最小負(fù)載。
圖 C. ADM7160 輸出電壓以及接地電流和負(fù)載電流。
圖 D. ADM7160 負(fù)載調(diào)整。
用戶如果使用具有省電模式 (PSM) 的開關(guān)穩(wěn)壓器,則往往會(huì)擔(dān)心穩(wěn)壓器在輕負(fù)載時(shí)的工作情況,因?yàn)?PSM 會(huì)減少工作頻率、跳脈、提供脈沖群或出現(xiàn)這些情況的某種組合。在輕負(fù)載的情況下,PSM 會(huì)減少功耗,提高效率。其缺點(diǎn)在于輸出紋波會(huì)顯著增加,但是,器件仍可保持穩(wěn)定狀態(tài),并且可以在空載時(shí)輕松工作。
如圖 E 中所示,當(dāng)負(fù)載在 800 mA 與 1 mA 之間切換時(shí),ADP2370 高電壓、低靜態(tài)電流降壓穩(wěn)壓器因 PSM 工作產(chǎn)生了更多的紋波。測(cè)試是在 1 mA 時(shí)完成的這一事實(shí)并不代表 1 mA 就是最小負(fù)載。
圖 E. 省電模式下的 ADP2370 負(fù)載瞬態(tài)。
圖 F 顯示了隨負(fù)載電流變化的紋波電壓。在該例中,圖中所示的紋波電壓一直降到零,表明負(fù)載可以為零,并且空載時(shí)的噪聲不會(huì)比電流為 1 mA 或 10 mA 時(shí)的噪聲更糟糕。
圖 F. ADP2370 輸出紋波與負(fù)載電流。
結(jié)論
大多數(shù)現(xiàn)代穩(wěn)壓器均能在零負(fù)載電流的情況下穩(wěn)定地工作,若存有疑問(wèn),可參考數(shù)據(jù)手冊(cè)。盡管如此,仍要注意。對(duì)數(shù)圖表無(wú)法歸零,且測(cè)試并非總是在零負(fù)載電流的情況下進(jìn)行,因此,盡管未顯示空載數(shù)據(jù),您也不應(yīng)推斷出穩(wěn)壓器無(wú)法在空載情況下正常工作。使用開關(guān)穩(wěn)壓器時(shí),在省電模式下出現(xiàn)紋波是正常的,并非意味著不穩(wěn)定。
推薦閱讀:
特別推薦
- 復(fù)雜的RF PCB焊接該如何確保恰到好處?
- 電源效率測(cè)試
- 科技的洪荒之力:可穿戴設(shè)備中的MEMS傳感器 助運(yùn)動(dòng)員爭(zhēng)金奪銀
- 輕松滿足檢測(cè)距離,勞易測(cè)新型電感式傳感器IS 200系列
- Aigtek推出ATA-400系列高壓功率放大器
- TDK推出使用壽命更長(zhǎng)和熱點(diǎn)溫度更高的全新氮?dú)馓畛淙嘟涣鳛V波電容器
- 博瑞集信推出低噪聲、高增益平坦度、低功耗 | 低噪聲放大器系列
技術(shù)文章更多>>
- 基于GD32F407VET6主控芯片的永磁同步電機(jī)控制器設(shè)計(jì)
- 如何選擇和應(yīng)用機(jī)電繼電器實(shí)現(xiàn)多功能且可靠的信號(hào)切換
- 基于APM32F411的移動(dòng)電源控制板應(yīng)用方案
- 數(shù)字儀表與模擬儀表:它們有何區(qū)別?
- 聚焦制造業(yè)企業(yè)貨量旺季“急難愁盼”,跨越速運(yùn)打出紓困“連招”
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
交流電機(jī)
腳踏開關(guān)
接觸器接線
接近開關(guān)
接口IC
介質(zhì)電容
介質(zhì)諧振器
金屬膜電阻
晶體濾波器
晶體諧振器
晶體振蕩器
晶閘管
精密電阻
精密工具
景佑能源
聚合物電容
君耀電子
開發(fā)工具
開關(guān)
開關(guān)電源
開關(guān)電源電路
開關(guān)二極管
開關(guān)三極管
科通
可變電容
可調(diào)電感
可控硅
空心線圈
控制變壓器
控制模塊