Перейти к содержанию

LDO — стабилизатор с малым падением напряжения

LDO — линейный стабилизатор напряжения, которому для работы достаточно небольшой разницы между входом и выходом. Термин встречается в названиях микросхем, даташитах и при выборе питания для микроконтроллеров.

Обновлено Редакция GAW

LDO (low-dropout regulator, стабилизатор с малым падением напряжения) — линейный стабилизатор, который держит выходное напряжение постоянным, гася разницу между входом и выходом на регулирующем транзисторе, и при этом работает при разнице всего в десятые доли вольта. Устройство и параметры подробно разобраны в статье «LDO-стабилизатор», выбор микросхемы для питания от USB и аккумулятора — в статье «Как выбрать LDO».

Падение напряжения

Главный параметр LDO — падение (dropout voltage): наименьшая разница между входом и выходом, при которой стабилизатор ещё стабилизирует. STMicroelectronics для LDL1117 определяет его как разницу, при которой выход опускается на 100 мВ ниже номинального (DS12022, табл. 4). У LDL1117 это 0,35 В типично и 0,6 В максимум при токе 1,2 А, а у классического L7805 — около 2 В при 1 А (DS0422). Падение растёт с током, поэтому сравнивают значения при одном токе.

Потери и КПД

Мощность, которая выделяется в стабилизаторе:

P=(Uвх−Uвых)⋅Iн+Uвх⋅IпокояP = (U_\text{вх} - U_\text{вых}) \cdot I_\text{н} + U_\text{вх} \cdot I_\text{покоя}

где Iпокоя — ток покоя. КПД не может быть выше Uвых / Uвх. Когда эта доля мала, а ток велик, линейный стабилизатор проигрывает импульсному — сравнить варианты поможет калькулятор «LDO или DC-DC». Выводы распространённых стабилизаторов в корпусах TO-220 и SOT-223 — на странице «Распиновка стабилизаторов».

Частые вопросы

Чем LDO отличается от обычного линейного стабилизатора?

Принцип одинаковый, разница в минимальном падении напряжения. Классическому L7805 нужно около 2 В запаса при 1 А (даташит ST L78), а LDO LDL1117 — 0,35 В типично и не больше 0,6 В при 1,2 А. Поэтому из 5 В на LDO можно получить 3,3 В и даже 4,2 В, а на 7805 — нельзя.

Какой КПД у LDO?

Не выше отношения выходного напряжения к входному: ток нагрузки проходит через регулирующий транзистор, а лишнее напряжение превращается в тепло. 3,3 В из 5 В — не больше 66 %, из 12 В — не больше 27,5 %. При большой разнице напряжений выгоднее импульсный преобразователь.

Что такое падение напряжения (dropout) LDO?

Наименьшая разница между входом и выходом, при которой стабилизатор ещё держит выход. ST для LDL1117 определяет её как разницу, при которой выход опускается на 100 мВ ниже номинального значения. Падение растёт с током нагрузки, поэтому его смотрят при своём токе.

Источники

  1. STMicroelectronics. LDL1117: 1.2 A low quiescent current LDO with reverse current protection (DS12022 Rev 7) — табл. 4: падение 0,35 В тип. и 0,6 В макс. при 1,2 А и его определение (примечание 2)
  2. STMicroelectronics. L78: Positive voltage regulator ICs (DS0422 Rev 38) — табл. 3: падение L7805 — 2 В тип. при 1 А

Нашли ошибку?

Смотрите также