你会选择LDO dropout voltage吗？

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你会选择LDO dropout voltage吗？

原文来自公众号：工程师看海

后台回复：LDO仿真文件

LDO是我们常用的电源解决方案，dropout voltage（压差）是LDO最常见的参数之一，但是并不是所有的工程师都能够正确的设计LDO dropout voltage，导致产品可靠性具有隐患，降低平均无故障时间。

和DCDC开关电源架构不同，LDO内部的管子是工作在放大状态的，在这样的大前提下，LDO输入输出必须要满足一定的压差条件，LDO才能有效进行反馈调节，正常工作。

对于Dropout Voltage我们一共有两个必关注因素：

第一个因素是Droput Voltage自身的范围，这个在IC内部基本已经固定了，这部分是应用工程师无法管控的，我们只能根据需求合理选型与应用。

内部影响Dropout Voltage的几个原因，指导大家来正确选型。

LDO内部除了基本的LDO控制电流外，往往还有一些保护电路、放电电路、逻辑控制电路等，有的LDO内部还有电荷泵等接口，这些电路都是要吃电的，所以IC的dropout voltage除了考虑内部管子的工作状态之外，还要考虑内部其他电路的供电需求。

下面的LDO，假设输出1V@Iout=300mA时，Dropout voltage 为0.14V，但是输入却不能选择1.14V，这是小于输入电压1.4V的要求，设计将不会保证性能和稳定性，有很多工程师其实是知道这点的，但是在设计时非常容易忘记这一项，容易顾此失彼，一定要仔细检查！一定要仔细检查！一定要仔细检查！

即使LDO输入电压可以是1.14V，输出是1V@Iout=300mA，我们也不能直接选择1.14V的电源提供给LDO。

Dropout Voltage我们无法改变，但是外部走线却是完全掌握在我们自己手里，也是应用工程师必须管控的。

下面介绍第二个必考虑因素，走线。

我们举“栗”说明，DCDC输出1.14V；负载需求，1V@Iout=300mA。

下图是线路损耗拆解，在走线100mΩ的情况下，如果要满足负载1V@Iout=300mA的需求，则留给LDO的dropout voltage只有0.08v，无法满足0.14V的规格，设计也无法保证性能和稳定性。

我们在走线时就要控制好走线的DCR，有必要仿真管控。

然而有人说实际应用中并没有遇到电路异常的情况，这是因为我们的负载一般不会反复拉到最大负载，输出电容也会储存一部分能量，LDO本身也有一定的余量，但是这并不是合理的设计，凡是存在隐患的设计，当量产的数量升上去后，必然会暴露出问题，这就是墨菲定律，给用户带来糟糕的体验。

上文只考虑了芯片内部和外部走线的因素，还有一种因素比较极限，这里也介绍下。

第三个因素是前置电源的纹波影响。

一般为了降低功耗，LDO前级选择DCDC开关降压电路，BUCK工作时会有纹波，使得LDO输入电压会有最低值，由于电容的存在，这一点的影响不是特别大，只有在极个别情况下才会考虑这点。

以上就是LDO dropout voltage设计时几个基本的注意事项，可靠的设计一点也马虎不得，当面对十几、几十甚至几百个电源网络时，工程师们，你能保证每个LDO的dropout voltage都是最合适的设计吗？

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