設(shè)計(jì)LDO電源需要注意的5個(gè)事項(xiàng)

DCDC包含buck，boost，buckboost，隔離，非隔離等拓?fù)?，再加上PWM，PFM，同步整流，軟開關(guān)，磁芯復(fù)位等多種關(guān)鍵技術(shù)，可以創(chuàng)造出n種DCDC電源設(shè)計(jì)方案。
LDO相對(duì)比較簡單，可以分為NPN穩(wěn)壓器，準(zhǔn)LDO穩(wěn)壓器和LDO穩(wěn)壓器，如下圖。

在設(shè)計(jì)任何電路之前，要先搞清楚你設(shè)計(jì)的東西要達(dá)到什么指標(biāo)，否則你無法判斷設(shè)計(jì)出來的是否OK。
1.電源設(shè)計(jì)判斷標(biāo)準(zhǔn)
能否OK的判斷依據(jù)是電源輸出的電壓電流等指標(biāo)滿足SOC芯片的工作要求。
我們在電源設(shè)計(jì)的時(shí)候，一般很難達(dá)到電源芯片手冊上規(guī)定的性能指標(biāo)。對(duì)于大部分工程師的電路設(shè)計(jì)來說達(dá)到70%左右也算是不錯(cuò)的。所以大家在電源芯片選型時(shí)一定要保留余量。

2.LDO的原理圖設(shè)計(jì)
輸入設(shè)計(jì)：輸入需加電容Cin，容值按手冊要求，一般在UF級(jí)別。
輸出設(shè)計(jì)：輸出需加電容Cout，容值按手冊要求，一般在10UF級(jí)別。
電壓可調(diào)設(shè)計(jì)：通過分壓電阻R2，R1反饋回ADJ引腳。Vout計(jì)算公式如下：
Vout=Vref*（1+R2/R1）
使能設(shè)計(jì)：通過ON/OFF腳給高低電平來控制Vout是否輸出電壓。

LDO芯片的使用可以說是所有電源設(shè)計(jì)中最簡單的，想搞出問題都很難。
3.LDO的PCB設(shè)計(jì)
電源的PCB設(shè)計(jì)是影響芯片性能指標(biāo)的關(guān)鍵因素。我們在SI，PI，EMI，熱分析仿真介紹了10多個(gè)小時(shí)，就是為了指導(dǎo)我們的原理圖和PCB設(shè)計(jì)。具體大家去看相應(yīng)的視頻，這里不詳細(xì)介紹。電源PCB設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)如下：
R2，R1構(gòu)成的反饋回路要短，遠(yuǎn)離干擾線。（SI的串?dāng)_仿真）
輸入電容和輸出電容靠近芯片引腳，并在soc芯片增加小濾波電容。（PI仿真）
電源芯片散熱盤要和大面積鋪地連接，方便散熱。（熱仿真，直流壓降仿真）

4.電源接口保護(hù)
大家還記得外漏的接口在過3C認(rèn)證的時(shí)候都要做什么測試嗎？-----ESD測試。
該芯片支持2KV的ESD，但如果我們要過更高的等級(jí)如6K/8K，那么我們需要在電源接口添加ESD保護(hù)器件。

5.這就完了嗎？
通過前面的設(shè)計(jì)都能設(shè)計(jì)出“差不多”能用的電路，對(duì)于大部分產(chǎn)品級(jí)的硬件工程師來說已經(jīng)足夠。但可能出現(xiàn)明明設(shè)計(jì)是對(duì)的，電源芯片還是跑不起來的情況？？？
LDO看似簡單，但其實(shí)這里還涉及到“環(huán)路穩(wěn)定性”的概念，---大家是不是很熟悉，這也是大學(xué)模電的內(nèi)容?。?！整個(gè)電源回路是閉環(huán)的，所以必須分析環(huán)路的穩(wěn)定。但是產(chǎn)品級(jí)的硬件工程師沒法拿到環(huán)路分析需要的芯片內(nèi)部參數(shù)，更重要的是缺少增益相位測試儀（窮），所以沒法分析。

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