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为什么你的LDO输出不稳定?

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两只袜子|  楼主 | 2023-2-9 15:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 两只袜子 于 2023-2-9 15:41 编辑

前段时间,有位朋友跟我说,当初用某型号LDO时,发现输出异常,仔细阅读datasheet后,更换输出电容解决。

LDO的输出电容对性能至关重要,除了会提高电源抑制比PSRR抑制噪声之外,对环路稳定性也至关重要。电容除了容值参数,还有ESR(Equivalent Series Resistance)等效串联电阻参数。二者在选型设计时,都要仔细考虑。

下面,我们以PMOS LDO为例来仿真一下ESR对LDO输出的影响。LDO输出电压为3.2V,输出电容为2.2uF,ESR是R4,我们选取为0.1Ω,负载为50Ω(负载电流为3.2/50=70mA)。当开关S1闭合时,负载为R6和R5的并联,此时负载电流大约是700mA。我们仿真的方法就是改变ESR电阻R4,切换负载电流,观察输出电压的变化。

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下图是R4 ESR取0.1Ω时的输出结果,黑色曲线是从70mA到700mA反复切换负载电流的电流波形,红色是输出电压波形。可以看到,电流变化时,输出电压只有微小的波动,整体还是稳定在3.2V。

2.png

下图是把ESR改为0.001Ω后的结果,刚开始输出是稳定的,一切换负载电流时,输出就异常。

4.png

下图是把ESR改为100Ω后的结果,刚开始输出是稳定的,切换负载电流时,输出也容易出现异常。

5.png

总之,LDO的输出电容对于维持稳压器的稳定性至关重要,并且必须满足最小电容和等效串联电阻(ESR)的要求。输出电容的增加,会影响环路稳定性和瞬态响应,电容的容值和ESR,太大或者太小都不行,都容易引起环路震荡


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weifeng90| | 2023-2-10 21:25 | 显示全部楼层
LDO芯片的数据手册都会有最大输出负载电容这个参数值

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uytyu| | 2023-3-2 10:12 | 显示全部楼层
LDO输入端和输出端对地接104电容

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elsaflower| | 2023-3-2 10:34 | 显示全部楼层
一般情况下是输出电压达不到标称值

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51xlf| | 2023-3-2 11:27 | 显示全部楼层
负载电流的变化和输入电压的变化吧

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youtome| | 2023-3-2 16:31 | 显示全部楼层
像所有控制回路一样,总会有不稳定的余地。

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phoenixwhite| | 2023-3-3 22:14 | 显示全部楼层
试试看能不能把纹波过滤掉               

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dspmana| | 2023-3-4 20:05 | 显示全部楼层
LDO本身并不会产生噪声               

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albertaabbot| | 2023-3-5 10:12 | 显示全部楼层
LDO本身并不会产生噪声               

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