Calculateur Dropout LDO

Comment Utiliser Ce Calculateur

Ce calculateur vous aide à déterminer si votre régulateur de tension LDO (Low Dropout) dispose d'une marge de tension d'entrée suffisante pour un fonctionnement stable. Il calcule également la dissipation de puissance et l'efficacité.

1. Tension de Sortie — La tension de sortie régulée (Vout) du LDO
2. Tension de Dropout — La chute de tension minimale aux bornes du LDO (de la fiche technique)
3. Courant de Charge — Le courant consommé par votre charge
4. Tension d'Entrée — Votre tension d'alimentation d'entrée réelle

Le calculateur indiquera si votre conception a une marge adéquate et vous avertira si la tension d'entrée est trop faible pour une régulation stable.

Comprendre la Tension de Dropout LDO

La tension de dropout est la différence minimale entre les tensions d'entrée et de sortie requise pour qu'un régulateur LDO maintienne une régulation correcte. Lorsque la tension d'entrée tombe en dessous de Vout + Vdropout, le LDO ne peut plus réguler et la sortie suit l'entrée.

Facteurs Affectant le Dropout

• Courant de Charge — La tension de dropout augmente généralement avec le courant
• Température — Le dropout peut augmenter à des températures plus élevées
• Élément de Passage — Les transistors PNP/NPN ont un dropout plus élevé que PMOS
• Boîtier — Les performances thermiques affectent le courant maximal et le dropout

Types de Régulateurs LDO

• LDO Standard — 1-2V de dropout (ex. LM7805, LM317)
• Low Dropout — 0,3-1V de dropout (ex. LM1117, AMS1117)
• Ultra-Low Dropout — Moins de 0,3V de dropout (ex. MCP1700, AP2112)

Pourquoi la Marge est Importante

La marge est la tension supplémentaire au-dessus du minimum d'entrée requis. Avoir une marge adéquate assure un fonctionnement stable dans des conditions variables.

Marge Recommandée

• Minimum : 100mV — Minimum absolu pour le fonctionnement de base
• Typique : 300-500mV — Bonne marge pour la plupart des applications
• Conservateur : 500mV+ — Tient compte de la température, du vieillissement et du ripple

Problèmes avec une Faible Marge

• La tension de sortie chute en dessous des spécifications
• Augmentation du ripple et du bruit de sortie
• Mauvaise réponse transitoire
• Oscillation ou instabilité
• PSRR réduit (Taux de Réjection de l'Alimentation)

Dissipation de Puissance et Considérations Thermiques

Les LDOs dissipent la différence de tension entre l'entrée et la sortie sous forme de chaleur. C'est le principal inconvénient des régulateurs linéaires par rapport aux régulateurs à découpage.

Gestion Thermique

• Vérifier la dissipation maximale pour votre boîtier
• Calculer la température de jonction : Tj = Ta + (Pd × θja)
• Envisager des pads thermiques, du cuivre ou des dissipateurs pour les hautes puissances
• Réduire le courant à des températures ambiantes élevées

Comparaison d'Efficacité

L'efficacité du LDO est simplement Vout/Vin × 100%. Une sortie de 3,3V depuis 5V d'entrée n'est efficace qu'à 66%, avec 34% de puissance gaspillée en chaleur. Pour les courants élevés ou les grandes chutes de tension, envisagez plutôt un régulateur à découpage.

Guide de Sélection LDO

Quand Utiliser un LDO

• Petite différence de tension (Vin - Vout inférieure à 1-2V)
• Exigences de faible bruit (audio, RF, capteurs)
• Applications à faible courant (moins de 500mA)
• Conceptions à espace limité (pas besoin d'inductance)
• Applications sensibles au coût

Quand Envisager des Alternatives

• Convertisseur Buck — Grandes chutes de tension, courant élevé, efficacité critique
• Buck + LDO — Haute efficacité avec sortie à faible bruit
• Pompe de Charge — Faible courant, petit facteur de forme

Spécifications Clés à Vérifier

• Tension de dropout à votre courant de charge
• Capacité en courant de sortie
• Courant de repos (important pour les applications sur batterie)
• Exigences du condensateur de sortie
• Résistance thermique (θja)
• Spécifications PSRR et bruit