LDO的效率问题以及如何计算LDO温升

今天我们主要分享一下LDO的效率问题以及温升计算，这在进行LDO选型时，是必不可少的评估点。“效率”是指功率转换效率，线性和开关稳压器都适用相同的概念。提高线性稳压器效率的关键在于如何减少功率损耗问题。

LDO的效率

效率计算公式

效率定义为输出功率与输入功率之比。在上面给出的公式中，输入电流Iin中包含的Icc对应于IC本身的电流消耗。由于该值较小，因此在负载电流较大时可以忽略不计。在这种情况下，可以将输入电流和输出电流视为相等，并且可以通过简单地将输出电压除以输入电压来计算效率。在上图所示的示例中，从5V到3.3V的转换效率为64％。鉴于最近的开关稳压器的效率为80％至90％或更高如果我们把5V输入电压更改为3.6V，重新计算一下效率，就会发现区别：

效率计算实例

在这种条件下效率为89％。换句话说，当输入和输出之间的电压差较小时，线性稳压器可提供更高的效率。从下图可以发现，当VIN接近压差电压Vdropout时，功率损耗降低，效率提高。

功率损耗

线性稳压器的热计算

如何进行LDO的热计算呢？我们需要先计算LDO的功率损耗，并且在规格书中找到对应封装的热阻，以及LDO的工作环境温度的信息。功率损耗的计算方法与效率计算方法相同：只需将输入/输出电压差乘以输入电流即可。大多数数据手册中都提供了热阻。如果找不到，请咨询线性稳压器的供应商。热计算基本上采用芯片（结）与环境之间的热阻Rθja。一些LDO的规格书还提供了在LDO的结和外壳之间热阻θjc，但是我们要看的还是θja的热阻，因为热量最终还是要散发到环境中。最后，环境温度其实就是你的产品的工作温度。

热计算例子

基于功率损耗和热阻可以确定LDO工作时产生的温升，再加上环境温度，结果就是芯片的温度。我们计算得出的Tj（芯片结温温度）不能超过Tjmax（芯片温度的最大额定值）。如果超过了Tjmax，这个时候我们应该怎么办呢？作为对策，可以减小负载电流（输出电流）。另一种方法，也可以降低环境温度，例如通过从自然对流散热改为风扇散热。还可以考虑将散热器安装到散热器上以减小其热阻并减少其温升，但是散热器的成本和尺寸需要重点评估。

总结

以上就是LDO得效率以及温升得计算方式，还有就是如何提高LDO得效率，并降低LDO的温升，这都是我们需要重点掌握的。
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