LDO的定义/特性/应用场景/种类

一、LDO的定义

低压差线性稳压器也称为LDO，只适合输出电压小于输入电压的应用。一般功耗不大，尤其适用于低噪声、低电流和输入输出电压差小的应用环境。

二、LDO的特性

LDO通过控制工作在线性区的MOS管的导通程度来调节输出电压，这种线性调节方式能提供精确、没有噪声的输出电压，能对负载的改变做出快速的响应。因此，LDO的主要优势在于它的简单性，低成本和低噪声以及快速响应能力。

然而，与开关调压器（DC/DC）相比，特别是在高VIN/VOUT的应用中，LDO的效率相对较低，需要考虑功耗散热问题。

LDO的工作功耗PD = (VIN – VOUT) * ILOAD。所以，如果VIN和VOUT之间压差大且负载电流大，就会导致功耗过大，需要考虑大封装，增加了成本、PCB空间和应用中的热问题。当LDO上的功耗超过0.8W时，一般选用开关调节器来代替LDO。

三、应用场景

要选择适当的LDO，首先要考虑输入和输出电压范围、电流负载能力、封装散热能力以及最小电压差 (dropout voltage) 。在微功率应用中（例如一些长年使用电池的应用），还要考虑LDO的静态功耗问题。某些特殊场合

还要考虑低输出噪声和电源纹波抑制比（PSRR）参数。

四、LDO的种类

LDO电路结构分为两种：PMOS类型和NMOS类型。

对于PMOS类型的LDO，PMOS高边驱动十分方便，电路结构简单。考虑到PMOS的导通压降以及栅极电压Vgate不低于接地电压，一般需要满足输入电压VIN > 2.5V。

对于NMOS类型的LDO，需要外部偏置电压VBIAS 或内部电荷泵生成偏置电压来驱动NMOS导通。这种类型的LDO可以满足更低输入电压的应用，比如1V.

N-MOSFET的导通电阻RDS_ON比相似尺寸的P-MOSFET更低，在相同电流下的功耗更低，更利于大电流的应用。

下图是采用N-MOS LDO从1.5V的低压源提供干净、稳定的1.0V输出的应用线路。由于LDO只有0.5V的压降，它可以提供更多的输出电流，且功耗不会太大。

五、LDO的选择标准

选出合适的LDO，一般考虑以下指标：

• VIN (min) PMOS:>2.5V, NMOS:>1V
• VIN (max) 输入电压的实际条件
• VOUT 固定VOUT 还是可调VOUT
• IOUT 负载能力要求
• 耗散功率PD 封装尺寸？
• 最小电压差 温度/电流 vs Vdropout ?
• PSRR 评估应用环境
• 静态电流IQ 是否存在长期电源供电?