ZHCUDD5 October   2025

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 主要系统规格
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
      1. 2.2.1 故障检测和保护
      2. 2.2.2 工作原理 — 利用运算放大器的并联 LDO
      3. 2.2.3 工作原理 — 利用镇流电阻器的并联 LDO
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1 TPS7B7702-Q1 具有电流检测功能的汽车双通道天线低压降 (LDO) 稳压器
      2. 2.3.2 OPAx388 自动精密、零漂移、零交叉、真正的轨至轨输入/输出运算放大器
      3. 2.3.3 LMV321A-Q1 汽车级低电压轨到轨输出运算放大器
  9. 3硬件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 硬件要求
    2. 3.2 测试设置
    3. 3.3 测试结果 — 利用运算放大器的并联 LDO
      1. 3.3.1 电池短路
      2. 3.3.2 负载瞬态响应
      3. 3.3.3 电流限值
      4. 3.3.4 启动
      5. 3.3.5 关断
      6. 3.3.6 线路瞬态
      7. 3.3.7 PSRR
      8. 3.3.8 热性能
      9. 3.3.9 热限制保护
    4. 3.4 测试结果 — 利用镇流电阻器的并联 LDO
      1. 3.4.1 电池短路
      2. 3.4.2 负载瞬态响应
      3. 3.4.3 电流限值
      4. 3.4.4 启动
      5. 3.4.5 线路瞬态
      6. 3.4.6 热性能
      7. 3.4.7 热限制保护
    5. 3.5 并联 LDO 技术之间的结果比较
      1. 3.5.1 VLOAD 与 ILOAD 之间的关系
      2. 3.5.2 PSRR
  10. 4设计和文档支持
    1. 4.1 设计文件
      1. 4.1.1 原理图
      2. 4.1.2 BOM
      3. 4.1.3 布局图
    2. 4.2 工具
    3. 4.3 文档支持
    4. 4.4 支持资源
    5. 4.5 商标
  11. 5作者简介

工作原理 — 利用镇流电阻器的并联 LDO

镇流电阻器提供了一种将多个电压源连接在一起来为常见负载供电的简便方法。尽可能减小每个 LDO 输出端的电压差(称为误差电压 VE)至关重要。随着 LDO 精度的提高,可以减小镇流电阻器的大小。

每个 TPS7B7702-Q1 具有两个共享内部基准的内部 LDO 通道。这消除了利用镇流电阻器并联 LDO 时的主要误差源(即基准电压之间的差异)。其余的误差源来自镇流电阻器、内部输出场效应晶体管 (FET) 和放大器。这些误差显示为失调电压,它也是线路和负载的函数。失调电压与设定点反馈电阻器的容差相结合,构成了每个 LDO 的总误差 VE。为了在不同 LDO 之间实现最小的电流共享误差,请使用 0.1%(或更优的)容差反馈电阻器。失调电压被内部误差放大器增益放大,该增益被设置为用于确定 VOUT 的所需输出电压的函数。在该参考设计中,为简单起见,所有镇流电阻器均配置为相同的值。

过去,使用 方程式 1 选择镇流电阻来设置并联 LDO 的电流不平衡 IMAX

方程式 1. R B   = max 1 < x < n V E n - min 1 < x < n V E n I M A X

该公式未考虑负载电压 VLOAD,这也是大多数采用并联 LDO 设计的现代电源的要求。德州仪器 (TI) 已经使用镇流电阻器对并联 LDO 的设计和分析进行了现代化改造(请参阅参考资料 [4] 和 [6]),并开发了一个可下载的软件工具来为我们的 LDO 和一组系统要求设计 RB(请参阅参考资料 [5])。采用镇流电阻器的并联 TPS7B7702-Q1 器件在设计时使用可下载的软件工具来评估系统要求并设计必要的镇流电阻。

TIDA-050096 屏幕截图显示了利用镇流电阻器计算器的并联 LDO图 2-4 屏幕截图显示了利用镇流电阻器计算器的并联 LDO

除 IOUTn 和 VLOAD 之外,其他系统要求可能需要使用并联 LDO 拓扑,例如噪声、PSRR、压降和热限制。简而言之,利用镇流电阻器的并联 LDO:

  1. 将系统噪声减少并联 LDO 数量的平方根倍
  2. 与使用单个 LDO 相比,可提高系统 PSRR
  3. 通过将负载电流分散在多个 LDO 上来降低压降要求
  4. 通过将功率耗散分散在多个 LDO 上来降低线性稳压器的结温

有关所有这些系统要求的详细讨论,利用并联 LDO 如何提高性能,以及您的系统要求需要多少个并联 LDO,请参阅参考资料 [4]、[5] 和 [6]。

镇流电阻器通常用作 PCB 引线或分立式电阻器。一般而言,PCB 引线电阻器适用于低成本的应用。对于在窄温度范围内运行或经历极高温度的应用,PCB 引线电阻器也是不错的选择。引线电阻器是多个低电流器件并联在一起时的理想选择(例如在可用输出电流通常受到限制的高压 LDO 中可以看到)。

对于需要最高性能的应用(其中输出电压容差和瞬态响应至关重要),分立式电阻器是不错的选择。分立式电阻器方法还适用于并联高电流器件的应用(例如可随时使用高电流器件的低电压 LDO)。当环境温度超过 125°C 时,使用分立式镇流电阻器进行设计变得具有挑战性,在 150°C 以上时很难使用分立式镇流电阻器。有关镇流电阻器分析和设计的详细讨论,请参阅参考资料 [4]

表 2-1 PCB 引线电阻器与分立式电阻器总结
镇流电阻器选项 相关成本 容差 寄生电感 高温运行
PCB 引线电阻器 在 PCB 引线电阻器设计完成后无任何成本 宽:电阻器值在整个工作温度范围内几乎翻倍 随 PCB 布线长度的增加而增加 仅受 FR4 的 Tg 限制
分立式电阻器 必须采购并安装在每个 PCB 上 紧:分立式电阻器具有 100ppm 或更低的容差 在较高温度下可能需要大电阻器封装尺寸(0805 或 1206)