在测试压差时标准不同 - LDO的功耗和压差分析

　　在测试压差（Dropout）时不同的厂家有不同的标准。德州仪器（TI）电压差定义为输出电压较其标称值跌落2％时的输入、输出电压的差值.其它的如，美信（Maxim），圣邦微电子(SGMC)电压差定义为输出电压较其标称值小于100mV时的输入、输出电压的差值. 如图为圣邦微电子的SGM2007负载为300mA时输入电压和输出电压的曲线。

　　如图在箭头范围内，输入和输出和箭头组成的图形在一定范围内近试为平行四边形，在平行四边的边上任取一点，做与另一边平行的线段，由平行四边形的定义可知和另一边相等。所以这两种测试方法只是取值点不同而已，对同一芯片而言，两种方法测得值几乎相同。在TMT生产测试中，也有两种测试方法，一种是循环法，输入在某一个确定值时,以步长为1mV下降，至道输出电压较其标称值跌落2％，或输出电压较其标称值小于100mV时停止，这种方法循环的步长越多，测试的时间就越长，对芯片的成本就越高，令一种方法是，输入固定电压法，输入和输出和箭头组成的图形近试平行四边形，只要我的取值点在平行四边形内，测得的值就是相同的，所以通常是根据具体的LDO 的Dropout的大小，输入加上某一个值，使输出电压约等于较其标称值跌落2％或较其标称值小于100mV。例如Dropout在150mA时为100mV,那么输入可以等于输出，这样测的输出比标称值小于100mV，等于这样测一次就可以了，节约了大量的时间，降低生产成本。

　　单体锂离子电池充足电时的电压为4.2V，放完电后的电压为2.3V，而有些标定电压为3.3V工作的微处理器DSP的最低工作电压可以达到2.9V。这样LDO输出值在小于标称值的一定范围内还是可以工作的。由上图可见，LDO的压差越小，输入和输出和箭头组成的图形近试平行四边形越长，LDO的工作时间就越长效率就越高，电池的待机时间也就会越长。

　　低压差线性稳压器由于存在压差，它最大的缺点是在热量管理方面，因为其转换效率近似等于输出电压除以输入电压的值。例如，如果一个驱动图像处理器的LDO输入电源是从单节锂电池标称的3.6V，在电流为200mA时输出1.8V电压，那么转换效率仅为50%，因此在手机中产生了一些发热点，并缩短了电池工作时间。虽然就较大的输入与输出电压差而言，确实存在这些缺点，但是当电压差较小时，情况就不同了。例如，如果电压从1.5V降至1.2V，效率就变成了80%。

　　低压差线性稳压器功耗主要是输入电压，输出电压以及输出电流的函数。下列方程式可用来计算最恶劣情况下的功耗：

　　PD=（VINMAX- VOUTMIN ）ILMAX。其中:PD = 最恶劣情况下的实际功耗，VINMAX = VIN 脚上的最大电压，VOUTMIN = 稳压器输出的最小电压，ILMAX = 最大( 负载) 输出电流。

　　最大允许功耗(PDMAX) 是最大环境温度(*AX), 最大允许结温(TJMAX) (+125°C) 和结点到空气间热阻（θJA) 的函数。对于安装在典型双层FR4 电解铜镀层PCB板上的5引脚SOT-23A封装器件，其（θJA)约为250°C/Watt。

　　PDMAX=(*AX- TJMAX)/ θJA

　　VINMAX = 3.0V +10%，VOUTMIN = 2.7V - 2.5%，ILOADMAX = 40mA，TJMAX = +125°C，*AX = +55°C

　　实际功耗PD=26.7mW，最大允许功耗: PDMAX= 280mW.

　　在低压差线性稳压器（LDO）的使用过程中一定要注意合理分配LDO实际功耗，不要超过他的最大功耗。以影响系统的稳定性。