低壓差線性穩(wěn)壓器應(yīng)用技巧

前言

　　隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步，便攜式電子產(chǎn)品正朝著高效節(jié)能、短小輕薄的方向發(fā)展。傳統(tǒng)的集成線性穩(wěn)壓器的輸入輸出壓差較高，這就大大限制了它在低壓供電領(lǐng)域中的應(yīng)用。盡管開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的電源效率高，但其開(kāi)關(guān)噪聲大、輸出紋波電壓高，且容易產(chǎn)生電磁干擾（。EMI），也難以滿(mǎn)足高端射頻收發(fā)裝置（如手機(jī)）及視頻裝置（如DVD）的需要。　　近年來(lái)問(wèn)世的低壓差線性穩(wěn)壓器，是集成線性穩(wěn)壓器的后起之秀，它一經(jīng)問(wèn)世便顯示出強(qiáng)大的生命力，并以其低功耗、高效率、低噪聲、高抗擾、體積小、重量輕等顯著優(yōu)點(diǎn)，深受人們的青睞。低壓差線性穩(wěn)壓器有3種類(lèi)型：由低飽和壓降的PNP型晶體管作內(nèi)部調(diào)整管的PNP型低壓差線性穩(wěn)壓器（LDO）、由PNP型驅(qū)動(dòng)管和NPN型調(diào)整管構(gòu)成的準(zhǔn)低壓差穩(wěn)壓器（QLDO）、由導(dǎo)通電阻非常低的功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管構(gòu)成的超低壓差線性穩(wěn)壓器（VLDO）。它們均屬于高效率集成線性穩(wěn)壓器，特別適合采用電池供電的便攜式電子產(chǎn)品，例如筆記本電腦、手機(jī)、MP3播放器、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝錄像機(jī)、數(shù)字視頻光盤(pán)（DVD）、可視電話(huà)、全球定位系統(tǒng)（GPS）、機(jī)頂盒（STB）、便攜式儀表、汽車(chē)電子設(shè)備等領(lǐng)域?！　¤b于目前低壓差線性穩(wěn)壓器正在國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用，為了推廣其應(yīng)用技術(shù)，現(xiàn)將我們近年來(lái)在教學(xué)與科研工作中積累的經(jīng)驗(yàn)加以系統(tǒng)總結(jié)，并參考國(guó)內(nèi)外廠家提供的最新資料后撰寫(xiě)成此書(shū)，以饗廣大讀者。本書(shū)為“新型穩(wěn)壓電源精品叢書(shū)”之一，該叢書(shū)還包括《標(biāo)準(zhǔn)線性穩(wěn)壓器應(yīng)用技巧》和《開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器應(yīng)用技巧》。

內(nèi)容概要

為實(shí)現(xiàn)低壓差線性穩(wěn)壓器的優(yōu)化設(shè)計(jì)，不僅需要掌握各種低壓差線性穩(wěn)壓器的工作原理、典型應(yīng)用及擴(kuò)展應(yīng)用技術(shù)、外圍關(guān)鍵元器件的選擇、散熱器及保護(hù)電路的設(shè)計(jì)，還需要積累豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本書(shū)全面系統(tǒng)地闡述了低壓差線性穩(wěn)壓器的工作原理、典型應(yīng)用、設(shè)計(jì)要點(diǎn)、設(shè)計(jì)方法、應(yīng)用技巧及使用注意事項(xiàng)，并給出低壓差線性穩(wěn)壓器應(yīng)用電路50例及低壓差線性穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)與仿真軟件的應(yīng)用實(shí)例。這是國(guó)內(nèi)第一部專(zhuān)門(mén)介紹低壓差線性穩(wěn)壓器應(yīng)用的專(zhuān)著。本書(shū)為“新型穩(wěn)壓電源精品叢書(shū)”之一，該叢書(shū)還包括《標(biāo)準(zhǔn)線性穩(wěn)壓器應(yīng)用技巧》和《開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器應(yīng)用技巧》。    本書(shū)題材新穎、內(nèi)容豐富、圖文并茂，具有科學(xué)性、先進(jìn)性及很高的實(shí)用價(jià)值，可供各類(lèi)電子技術(shù)人員、高校師生和電子愛(ài)好者閱讀。

作者簡(jiǎn)介

　　沙占友，1968年畢業(yè)于南開(kāi)大學(xué)，現(xiàn)任河北科技大學(xué)教授（享受?chē)?guó)務(wù)院政府特殊津貼），校級(jí)教學(xué)名師，河北省優(yōu)秀教師，河北省精品課程主講教師。已出版《單片開(kāi)關(guān)電源最新應(yīng)用技術(shù)（第2版）》、《單晶片交換式黿源設(shè)計(jì)輿臆用技衍》（中國(guó)臺(tái)灣·全葷科技圖書(shū)股份有限公司）、《特種集成電源設(shè)計(jì)與應(yīng)用》、《單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)》（2003年獲全國(guó)優(yōu)秀暢銷(xiāo)書(shū)獎(jiǎng)）、《中外集成傳感器實(shí)用手冊(cè)》（“十五”國(guó)家重點(diǎn)圖書(shū)出版規(guī)劃項(xiàng)目）等40余部著作，發(fā)表學(xué)術(shù)論文312篇。曾先后獲得河北省普通高校優(yōu)秀教學(xué)成果一等獎(jiǎng)、河北省科技進(jìn)步獎(jiǎng)、河北省十大發(fā)明獎(jiǎng)和’97布魯塞爾尤里卡銀獎(jiǎng)?！　」槪?988年碩士研究生畢業(yè)于哈爾濱電-工學(xué)院，現(xiàn)任河北科技大學(xué)信息學(xué)院院長(zhǎng)、教授。長(zhǎng)期在高校從事教學(xué)及管理工作，主講過(guò)10門(mén)大學(xué)課程，參與完成了與波蘭華沙電工研究所的大型發(fā)電設(shè)備電磁場(chǎng)計(jì)算及其頻率特性分析的合作課題，在國(guó)內(nèi)外發(fā)表有影響的學(xué)術(shù)論文30多篇。

書(shū)籍目錄

前言第一章 低壓差線性穩(wěn)壓器簡(jiǎn)介  第一節(jié) 低壓差線性穩(wěn)壓器名詞解釋  第二節(jié) 低壓差線性穩(wěn)壓器的主要特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域    一、低壓差線性穩(wěn)壓器的主要特點(diǎn)    二、低壓差線性穩(wěn)壓器與其他穩(wěn)壓器的性能比較    三、低壓差線性穩(wěn)壓器的應(yīng)用領(lǐng)域  第三節(jié) 低壓差線性穩(wěn)壓器的基本原理    一、線性穩(wěn)壓器的基本類(lèi)型    二、PNP型低壓差線性穩(wěn)壓器的基本原理    三、準(zhǔn)低壓差線性穩(wěn)壓器（QUDO）的基本原理    四、超低壓差線性穩(wěn)壓器（VLDO）的基本原理  第四節(jié) 低壓差線性穩(wěn)壓器的發(fā)展趨勢(shì)    一、廣泛采用新技術(shù)，不斷開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品    二、不斷提高技術(shù)性能    三、進(jìn)一步拓寬U）O的應(yīng)用領(lǐng)域  第五節(jié) 低壓差線性穩(wěn)壓器的產(chǎn)品分類(lèi)    一、低壓差線性穩(wěn)壓器的主要類(lèi)型    二、低壓差線性穩(wěn)壓器典型產(chǎn)品的分類(lèi)  第六節(jié) 低壓差線性穩(wěn)壓器的基本用法  第七節(jié) 選擇低壓差線性穩(wěn)壓器的方法  第八節(jié) 低壓差線性穩(wěn)壓器使用注意事項(xiàng)第二章 低壓差線性穩(wěn)壓器應(yīng)用技巧第三章 超低壓差線性穩(wěn)壓器應(yīng)用技巧第四章 特種低壓差線性穩(wěn)壓器應(yīng)用技巧第五章 低壓差線性穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)指南第六章 低壓差線性穩(wěn)壓器的擴(kuò)展應(yīng)用第七章 低壓差線性穩(wěn)壓器的散熱器設(shè)計(jì)第八章 低壓差線性穩(wěn)壓器應(yīng)用電路50例第九章 低壓差線性穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)與仿真軟件的應(yīng)用參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　四、超低壓差線性穩(wěn)壓器（VLDO）的基本原理　隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，采用電池供電的便攜式產(chǎn)品（例如手機(jī)、MP3播放器），其主電源電壓已從過(guò)去的3.3V降到1.5V以下，這類(lèi)系統(tǒng)的微芯片就工作在1.5V或更低電壓上，例如內(nèi)置1.2V的數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）。單從提高電源效率的角度看，開(kāi)關(guān)電源應(yīng)是最理想的選擇。但開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器無(wú)法在低電壓下正常工作，即使采用同步整流技術(shù)也不可能將1.5V電源轉(zhuǎn)換成1.2V。同樣，普通的PNP型低壓差線性穩(wěn)壓器也難以勝任此項(xiàng)任務(wù)，因其本身壓差就有O.5V左右。最好的解決方案就是采用VLDO穩(wěn)壓器。超低壓差線性穩(wěn)壓器簡(jiǎn)稱(chēng)VLDO（Very LOW Dropout Regulator），它是21世紀(jì)初在LDO的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新型線性集成穩(wěn)壓器?！　〕蛪翰罹€性穩(wěn)壓器（VLDO）又譯作“極低壓差線性穩(wěn)壓器”，典型產(chǎn)品有美國(guó)微芯片技術(shù)公司（Microchip Technology Inc．）2003年研制的MCPl700；美國(guó)凌特（LT）公司2005年研制的LTC3026；美國(guó)先進(jìn)模擬技術(shù)公司（Advanced Analogic Technologies Inc，AATI）2006年最新推出的AAT3200／3215／3220／3223。以LTC3026為例，它在關(guān)斷時(shí)的靜態(tài)電流小于1uA，輸入電壓范圍是1.1－3.5v，輸出電壓可在O.4－2.6V范圍內(nèi)調(diào)整，當(dāng)輸出電流為1.5A時(shí)，輸入一輸出壓差僅為100mV（典型值），很容易地將1.5V的電池電壓轉(zhuǎn)換成1.2V電壓，穩(wěn)壓器效率可達(dá)80%以上。這種VLDo可為微控制器（MCU、微處理器（UC）、可編程邏輯電路（PLD）、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA）、數(shù)字信號(hào)處理器等低壓數(shù)字IC提供電源。

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