LDO,全称是低压差线性稳压器。LDO使用的是在线性区域内运行的晶体管或者场效应管。通过调节晶体管或场效应管两端的电压,产生经过调整过的输出电压。
但仅能使用在降压应用中,也就是输出电压必须小于输入电压。
LDO内部基本都是由4大部件构成,分别是分压取样电路、基准电压、误差放大电路和晶体管调整电路 。
LDO的基本工作原理是:当负载电压发生变化时,通过反馈回路来控制晶体管两端电压,使输出保持其恒定不变(即下图的Q1的D方向)。当输出电压VOUT上升时,通过电阻R1和R2进行采样反馈,反馈点VFB的电位上升,由放大器U1对误差进行放大,此时UG的电位增大;当输入电压VIN不变时,VGS电压会减小,源极电流ID会减小,VDS电压会增大,所以输出电压VOUT会减小,从而稳定输出电压。
当输出电压VOUT降低时,通过 电阻R1和R2进行采样反馈,反馈点VFB的电位降低,此时UG的电位降低,当输入电压VIN不变时,VGS电压会增大,漏极电路ID会增大,VDS电压会减小,所以输出电压VOUT会增大,从而稳定输出电压。
以FS-MP1A开发板中的LDO模块为例,该模块选用的是RT9013-18PB,它是一款高性能500mA的LDO稳压器,该芯片的工作电压范围约为2.2v-5.5v。
当系统输入电压为3.3v,则输出电压约为1.8v。总体来讲,线性稳压器的成本低,新型稳压器输出电压稳定,纹波小,稳压器静态电流小,输出电路所用器件少,但效率低下,发热严重,只能用于降压应用。输入输出电压有限制,与线性稳压器的LDO相比较,效率高是DC-DC的显著优势。