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LDO 热注意事项

接线图 2024年01月26日 10:53 170 admin
    电池供电设备(尤其是手机和笔记本电脑)对小封装线性稳压器产生了强烈需求。虽然这种封装节省了空间,但它们的传热特性也很差。为了最大限度地降低功耗,这些稳压器设计为在极低的输入/输出电压差下工作,因此被称为“低压差稳压器”或 LDO。
    LDO 指定了最大输出电流和输入电压限制,但盲目地在这些限制内操作 LDO 肯定会导致超过最大功耗能力。
    散热
    与其他功率器件一样,LDO 通过对流散发芯片中产生的热量,其速率由系统中的热阻决定。对流散热由结点到环境的热阻 (θJA) 决定。通常,散热器和/或强制空气技术可用于降低 θJA,但不会影响系统尺寸和成本。
    除了对流之外,LDO 还可以通过传导(即通过封装中与电路板接触的任何部分)散热。在这种情况下,增加铜迹线尺寸并改善热界面(使用导热油脂或薄膜)可显着提高传导冷却效率。
    LDO 功耗
    确定 LDO 消耗的功率需要直接计算。进入LDO的电流只能流向两个地方:通过传输器件到达输出(IOUT);或通过内部偏置电路接地(IGND)。参见图 1。

   LDO 热注意事项  第1张 

   图1

    功率守恒定律规定输入功率必须等于输出功率。因此,输入功率等于提供给负载的功率加上 LDO 中消耗的功率(公式 1): PIN = POUT + PL
    LDO 的功耗如公式 2 所示: PD = (VIN – VOUT) x ILOAD + VIN x IGND
    计算功耗时,使用最坏情况条件至关重要。这意味着最大 VIN、ILOAD 和 IGND 以及最小 VOUT 值。公式 2 更准确地写为公式 3: PDMAX = (VINMAX – VOUTMIN) x ILOADMAX + VINMAX x IGNDMA
    实施例1
    TC1264VAB-3.0(采用 TO-220-3 封装的 0.8A LDO)用于将 5V 电源调节至 3.0V。5V 电源的指定输出容差为 ±5%。3.0V 电源的最大负载为 0.7A。系统工作温度范围为20°C至70°C。
    已知:
    最大电源电流 = 130 μA
    VINMAX = (5V x 1.05) = 5.25V
    VOUTMIN = 2.93V
    因此,(等式 4 和等式 5)。
    公式 4:PDMAX = (5.25V – 2.93V) x 0.7A + 5.25V x 130 μA
    公式 5:PDMAX = 1.62W
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