降压型稳压芯片原理详解

降压型稳压芯片的主要分类

串联线性稳压电路原理

串联线性稳压电路主要思路来自于基本线性调整模型。在输入直流电压和负载之间串入一个三极管，其作用就是当输出阻抗发生变化引起输出电压同步变化时，通过某种反馈形式使三极管的发射极也随之变化，从而调整输出电压值，以保持输出电压基本稳定。由于串入的三极管是起着电压调整作用的，所以，这个三极管也称为调整管。

图1 LDO基本模型

基本线性调整管的输出电压，主要由稳压管的电压来决定，无法实现自动调节。为了让输出电压可以自由设定，从而不受稳压管影响，一般会加入运算放大器，通过比例系数调节输出电压。

图2 可调LDO模型

LDO直流输入电压和负载调整率、输入电压和负载瞬态响应、电源抑制比(PSRR)、输出噪声和精度在各种降压型稳压器中，都是最优，对于高精度模拟前端应用场合十分必要。所以，产品应用的核心电源，都会采用高精度LDO供电。

图3 LDO主要功耗模型

LDO也会面临另一个问题，效率比较低。主要是稳压调整管所需击穿饱和电流、运放反馈回路电流、以及输出电压与压差和电流产生的热能损耗等等。一般来说，我们把输入电流和Iin输出电流Iout的差值，称为接地电流（IGND），接地电流包括静态电流（IQ），LDO的效率公式如下。

接地电流是影响LDO效率的一个因素，但是，相对于调整管的压降来说，如同九牛一毛，可以忽略不计。真正影响LDO效率的是输入输出之间的电压差。

一般来说，市面上常用的串联线性稳压电路通常会采用五种常用的结构，大体分为：经典NPN型结构LDO(A)、基于PNP驱动的NPN输出型低压差结构LDO(B)、PNP型低压差结构LDO(C)、P沟道低压差LDO(D)、N沟道低压差LDO(E)。