作為一名應(yīng)用工程師,我經(jīng)常被問及有關(guān)穩(wěn)壓器空載作業(yè)的問題。大多數(shù)現(xiàn)代 LDO 和開關(guān)穩(wěn)壓器均能在空載的情況下安穩(wěn)作業(yè),那么,人們?yōu)槭裁催要再三問詢呢?
一些舊式的功率器材要求具有最小的負(fù)載以保證安穩(wěn)性,由于其中一個(gè)有必要得到補(bǔ)償?shù)碾姌O受有用負(fù)載電阻的影響。LM1117 至少需求 1.7 mA 的負(fù)載電流(最大 5 mA)。
大多數(shù)新式器材均能在無負(fù)載的情況下作業(yè),關(guān)于這一規(guī)則,極少有例外情況。一些規(guī)劃技能使得 LDO 在運(yùn)用任何輸出電容(尤其是低 ESR 電容)的情況下都能保持安穩(wěn)狀況,它們也用于保證器材在無負(fù)載情況下的安穩(wěn)性。關(guān)于少量需求負(fù)載的現(xiàn)代器材,這一約束一般是通過旁路元件的漏電流形成的,而不是安穩(wěn)性原因形成的。那么,您如何辨別呢?請(qǐng)參閱數(shù)據(jù)手冊(cè)。假如器材需求最小負(fù)載,數(shù)據(jù)手冊(cè)必定會(huì)供給一些信息。
ADP1740 和其他低電壓、高電流 LDO 都屬于這一類。在最糟糕的情況下,集成電源開關(guān)發(fā)生的漏電流大約是 100 µA (85°C) 和 500 µA (125°C)。在無負(fù)載的情況下,漏電流會(huì)對(duì)輸出電容充電,直到開關(guān)的 VDS 低到足以將漏電流減小至能夠忽略不計(jì)的水平,同時(shí)添加空載輸出電壓。數(shù)據(jù)手冊(cè)指出,至少需求 500 µA 的負(fù)載,因而,假如器材要在高溫下作業(yè),則建議運(yùn)用仿真負(fù)載。該負(fù)載小于設(shè)備的額定值 2 A。顯現(xiàn)了 ADP1740 數(shù)據(jù)手冊(cè)中列出的最小負(fù)載電流標(biāo)準(zhǔn)。
假如數(shù)據(jù)手冊(cè)中未明確指出最小負(fù)載,該怎么辦?在大多數(shù)情況下,是不需求最小負(fù)載的。雖然聽起來或許不太令人信服,可是,假如需求最小負(fù)載,數(shù)據(jù)手冊(cè)中肯定會(huì)供給此類信息。然而,困惑往往隨之而來,由于數(shù)據(jù)手冊(cè)中一般運(yùn)用圖表來顯現(xiàn)某個(gè)作業(yè)規(guī)模的標(biāo)準(zhǔn)。大多數(shù)這些圖表選用對(duì)數(shù)方式,這使得它們能夠顯現(xiàn)數(shù)十年的負(fù)載規(guī)模,可是,對(duì)數(shù)刻度不能變?yōu)榱恪?/span>
此外,PSRR、電源電壓調(diào)整率、負(fù)載調(diào)整、噪聲等參數(shù)指定了某個(gè)不包括零的負(fù)載電流規(guī)模,可是,這絕不意味著需求最小負(fù)載。
您假如運(yùn)用具有省電模式 (PSM) 的開關(guān)穩(wěn)壓器,則往往會(huì)擔(dān)心穩(wěn)壓器在輕負(fù)載時(shí)的作業(yè)情況,由于 PSM 會(huì)削減作業(yè)頻率、跳脈、供給脈沖群或呈現(xiàn)這些情況的某種組合。在輕負(fù)載的情況下,PSM 會(huì)削減功耗,提高功率。其缺點(diǎn)在于輸出紋波會(huì)顯著添加,可是,器材仍可保持安穩(wěn)狀況,并且能夠在空載時(shí)輕松作業(yè)。
當(dāng)負(fù)載在 800 mA 與 1 mA 之間切換時(shí),ADP2370 高電壓、低靜態(tài)電流降壓穩(wěn)壓器因 PSM 作業(yè)發(fā)生了更多的紋波。測(cè)驗(yàn)是在 1 mA 時(shí)完成的這一事實(shí)并不代表 1 mA 就是最小負(fù)載。
在該例中,圖中所示的紋波電壓一直降到零,表明負(fù)載能夠?yàn)榱,并且空載時(shí)的噪聲不會(huì)比電流為 1 mA 或 10 mA 時(shí)的噪聲更糟糕。
定論
大多數(shù)現(xiàn)代穩(wěn)壓器均能在零負(fù)載電流的情況下安穩(wěn)地作業(yè),若存有疑問,可參閱數(shù)據(jù)手冊(cè)。雖然如此,仍要注意。對(duì)數(shù)圖表無法歸零,且測(cè)驗(yàn)并非總是在零負(fù)載電流的情況下進(jìn)行,因而,雖然未顯現(xiàn)空載數(shù)據(jù),您也不應(yīng)推斷出穩(wěn)壓器無法在空載情況下正常作業(yè)。運(yùn)用開關(guān)穩(wěn)壓器時(shí),在省電模式下呈現(xiàn)紋波是正常的,并非意味著不安穩(wěn)。