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LDO在开关电源中的作用

LDO在开关电源中的作用

1. 简化开关电源设计

开关电源多路输出一般通过增加高频变压器反馈端来实现,这使得开关电源在设计过程中增加了设计者的工作量。应用LDO作为开关电源的输出终端,可以极大地简化开关电源的设计,缩短开发周期。

2. 提高开关电源的负载调整率

LDO是来稳定电源电压的专用芯片,目前有很多公司设计的LDO的负载调整率非常小。应用LDO可以大幅度地降低开关电源负载调整率。

3. 有效滤除开关电源电磁干扰,减小纹波输出

开关电源的突出缺点是产生较强的EMI。EMI信号既具有很宽的频率范围,又有一定的幅度,经传导和辐射会污染电磁环境,对通信设备和电子产品造成干扰。如果处理不当,开关电源本身就会变成一个干扰源。LDO有较高的电源抑制比,且LDO是低噪声器件,因此应用LDO可以有效地滤除开关电源EMI,减小纹波输出。

4.为开关电源提供过流保护

尽管许多PWM控制芯片本身具有过流保护功能,但LDO的过流保护功能可以提升开关电源的安全系数。

试验分析

LDO在开关电源中的作用

图3:开关电源负载调整率测试电路

下面通过以下两个实验来验证该方案的可行性:

1.测量负载调整率

实验电路如图3所示。由电子负载依次拉出0mA到400mA的电流,在每个负载点记录下开关电源的输出电压。测试数据经过处理,可以得出图4所示的图表。该图充分说明,LDO优秀的负载调整率已经被完全移植到开关电源上。换言之,LDO极大地提高了开关电源的负载调整率。

2.输出纹波的测量

分别在开关电源的LDO输入端和输出端接上示波器,可以得出图5所示的波形。其中Ch1是LDO入口处的输出波形,而Ch2是LDO出口处的输出波形,即开关电源的最终输出波形。

由上图可以看出,LDO有效地滤除了开关电源EMI信号,相对于搭建常规EMI过滤器来讲,应用LDO更简单可靠。