DC电源输入PCB设计之LDO低压稳压详解
什么是LDO
LDO是低压差线性稳压器,是一种即使较低的输入输出间电位差也可进行工作的线性稳压器。有时也被称为低损耗型线性稳压器或低饱和型线性稳压器。
大概意思就是将一个较大的电压转化为我们需要的电压!但是我们为什么要选它!
为什么使用LDO
稳定性好:LDO的输出电压稳定,纹波小,能够提供高质量的电源输出。
负载响应速度快:由于LDO内部采用线性调整方式,其负载响应速度相对较快。
无开关噪声:与DC-DC转换器相比,LDO没有开关噪声,适合对噪声敏感的应用场景。
外围电路简单:LDO的外围电路设计相对简单,易于实现。
总结一下就是:省钱!稳定!
效率低:LDO的效率相对较低,输入输出电压差较大时,能量损耗较多,发热也较严重。
输入输出电压限制:LDO仅适用于降压应用,即输出电压必须小于输入电压。
总结一下就是:电压差不能太大!不能升压!
实践出真知
没有具体东西的讲解就是纸上谈兵,所以跟紧我直接开画!!!
我们使用【嘉立创EDA】
DC口
很多小伙伴DC口都不知道是什么,没事咱们慢慢看。
这就是以前的充电口 ,我就不讲了讲多了显得咱们就呆了。
肖特基二极管
说到二极管大家都想的是普通二极管,但这是纯纯的大学知识(导通电压0.7V),在实际生活中我们输入的电压本来就不大,你的二极管再分走0.7V后,你的输入电压就不剩多少了!
先上图吧:
思考
我们可以不使用(前提是你的电压永远不会接反),当你正负极出现接反的问题时它可以迅速将你的整个电路断开,防止烧芯片。
保险丝
我们考虑到电压正反的问题后,更需要思考我们电源接的是正确的但是电压过高,电流过大怎么办!所以我们就需要一个保险丝。但是对于我们低电压系统,我们买保险丝所需的成本太大!!!所以我们将它替换为一个小电阻。记得是一个小电阻!!!
SE8550K2-HF
就是这个东西,我们的稳压就是靠这个芯片!那么为什么我们就能选出来呢,为什么我们知道怎么使用!
查手册!查手册!查手册!
工作环境
靠手册的前两段我们就可以知道这个稳压器的系列是SE85XX。
我们的输入电压最大为35V
我们的SEXX系列可以稳压出1.8 2.8 3.0 3.3 3.6 5.0V。
对于精度问题,我们可以了解一下,对于工程师来说精度需要会计算,但是对于一般生产使用,精度一般不会影响到你。
设计
手册告诉我们在使用设计时需要进行滤波。并且电容的值甚至都告诉你了。
封装设计
在转PCB时,厂商给我们提供了两类,4种封装。他们,每一个肯定有自己的特点,所以不要贸然选择。
到了这里我们恍然大悟,我们89 的热阻在每升高1W时温度升高165℃而23却升高了280℃。对于后的功耗我们不需要考虑哈!有能力考虑的时候你就成为一名电气工程师了。然后为成本考虑!所以我们选择绝缘胶-SOT89(绝缘胶)。
叫法
这就是我们SE85XX选型完的全称,这里我提一嘴LF与HF指的是
无铅(LeadFree) 无卤素(HalogenFree)
好像这个不是咱们该考虑的吧!随便选即可。
所以我们就读出来我们需要的型号了!!!
SE85 50 K 2 (空白)- HF
滤波电容
我们看到的图仅仅放了两个电容,但是在实际生产生活中一边一个电容其实并不实用。
而我们一般是使用一个陶瓷电容,一个电解电容。
陶瓷电容
就这个样子哈!陶瓷电容的容抗较小所以对高频波的过滤性十分好。
电解电容
但是你需要知道的是,它是由极性的(里面装满了电解液)!长引脚为正极。
电解电容的容抗大,所以过滤低频波(纹波)的性能好!
电容的使用规则是:输入-大电容-小电容-芯片-输出-大电容-小电容
并且出现电容我们的走线一定要粗,粗,粗!
我觉得其实还能再粗,为了走线美观我走低层板了两条线。 但是要注意两个电容要与芯片仅仅靠着,一定要紧紧靠着!原因我就不展不开说了。
成品
这样子我们就把高压转换为5V电压,最后转换为排针形式。
你已经成功做出一个属于自己的器件。
作者:STM大善人