计算器
结果
常用LDO参考
| LDO | Vout | 压降 | Max I | |
|---|---|---|---|---|
| LM7805 | 5V | 2V | 1.5A | |
| LM1117-3.3 | 3.3V | 1.2V | 0.8A | |
| AMS1117-3.3 | 3.3V | 1V | 1A | |
| LP2950-3.3 | 3.3V | 0.38V | 0.1A | |
| MCP1700-3.3 | 3.3V | 0.178V | 0.25A | |
| AP2112K-3.3 | 3.3V | 0.25V | 0.6A | |
| XC6206P332 | 3.3V | 0.25V | 0.2A | |
| TLV1117-33 | 3.3V | 1.1V | 0.8A |
Formulas
Vin(min) = Vout + Vdropout
Headroom = Vin - Vin(min)
Pdissipation = (Vin - Vout) × Iload
Efficiency = Vout / Vin × 100%
使用说明
此计算器帮助您确定LDO（低压降）稳压器是否具有足够的输入电压余量以实现稳定工作。 它还计算功耗和效率。
- 输出电压 — LDO的稳压输出电压（Vout）
- 压降电压 — LDO的最小压降（来自数据手册）
- 负载电流 — 负载消耗的电流
- 输入电压 — 您的实际输入电源电压
计算器将显示您的设计是否具有足够的余量，并在输入电压过低无法稳定调节时发出警告。
理解LDO压降电压
压降电压是LDO稳压器维持正常调节所需的输入和输出之间的最小电压差。 当输入电压降至Vout + Vdropout以下时，LDO将无法调节，输出将跟随输入。
影响压降的因素
- 负载电流 — 压降电压通常随负载电流增加而增加
- 温度 — 高温下压降可能增加
- 通路元件 — PNP/NPN晶体管比PMOS压降更高
- 封装 — 热性能影响最大电流和压降
LDO稳压器类型
- 标准LDO — 1-2V压降（如LM7805、LM317）
- 低压降 — 0.3-1V压降（如LM1117、AMS1117）
- 超低压降 — 低于0.3V压降（如MCP1700、AP2112）
为什么余量很重要
余量是超出最低所需输入的额外电压。 具有足够的余量可确保在不同条件下稳定工作。
余量 = Vin - (Vout + Vdropout)
推荐余量
- 最小：100mV — 基本工作的绝对最小值
- 典型：300-500mV — 大多数应用的良好余量
- 保守：500mV以上 — 考虑温度、老化和纹波
低余量问题
- 输出电压低于规格
- 输出纹波和噪声增加
- 瞬态响应差
- 振荡或不稳定
- PSRR（电源抑制比）降低
功耗和热考虑
LDO将输入和输出之间的电压差作为热量散发。 这是线性稳压器相对于开关稳压器的主要缺点。
P = (Vin - Vout) × Iload
热管理
- 检查封装的最大功耗
- 计算结温：Tj = Ta + (Pd × θja)
- 高功率时考虑散热垫、铜箔或散热器
- 高环境温度下降低电流
效率比较
LDO效率简单地为Vout/Vin × 100%。5V输入的3.3V输出效率仅为66%， 34%的功率作为热量浪费。对于大电流或大压降，请考虑使用开关稳压器。
LDO选择指南
何时使用LDO
- 小电压差（Vin - Vout低于1-2V）
- 低噪声要求（音频、RF、传感器）
- 低电流应用（500mA以下）
- 空间受限设计（无需电感）
- 成本敏感应用
何时考虑替代方案
- 降压转换器 — 大压降、大电流、效率关键
- 降压 + LDO — 高效率与低噪声输出兼顾
- 电荷泵 — 低电流、小尺寸
需要检查的关键规格
- 负载电流下的压降电压
- 输出电流能力
- 静态电流（电池应用很重要）
- 输出电容要求
- 热阻（θja）
- PSRR和噪声规格
常见问题
如果超出压降电压会发生什么？
当输入电压降至Vout + Vdropout以下时，LDO退出调节状态。 输出将约为Vin - Vdropout，低于指定的输出电压。 这可能导致电路故障。
为什么压降随负载电流增加？
通路晶体管具有内部电阻（MOSFET类型的RDS(on)）。 随着电流增加，该电阻上的压降增加（V = I × R）， 这会加到压降电压上。
可以使用LDO将12V降至3.3V吗？
技术上可以，但效率低下。在100mA时，您将散发(12-3.3) × 0.1 = 0.87W的热量。 这需要良好的热管理，并浪费73%的输入功率。降压转换器会更高效。
什么是静态电流，为什么重要？
静态电流（Iq）是输出电流为零时LDO自身消耗的电流。 对于电池供电设备，低Iq可在睡眠模式下延长电池寿命。 超低Iq的LDO可以低于1µA。
为什么有些LDO需要特定的输出电容？
LDO稳定性取决于输出电容的ESR（等效串联电阻）。 一些较旧的LDO需要最小ESR（钽或电解），而较新的LDO在低ESR陶瓷电容下稳定。 请始终查阅数据手册。