一、LDO的基本概念

LDO穩(wěn)壓器，全稱為低壓差線性穩(wěn)壓器，其工作原理與常規(guī)線性穩(wěn)壓器類似，關(guān)鍵區(qū)別在于其輸出端由NPN型晶體管的共集電極結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)镻NP型晶體管的集電極開路結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中，只需通過與地的電壓差控制功率晶體管，使之達(dá)到飽和狀態(tài)，從而保證輸入電壓僅需略高于輸出電壓加上晶體管的飽和電壓，即可正常工作并提供穩(wěn)定的輸出。

功率晶體管的類型

在選擇LDO的功率晶體管時，可選用雙極型晶體管或是場效應(yīng)晶體管。雙極型晶體管會因基極電流引起額外的電流消耗，特別是在高輸出電壓、低輸出電流以及低輸入輸出電壓差的環(huán)境下。相比之下，場效應(yīng)晶體管不存在雙極型晶體管的功耗問題，但其較高的導(dǎo)通門電壓和成本在一些應(yīng)用中可能成為限制因素。隨著技術(shù)進(jìn)步，這些缺點(diǎn)正在逐漸被克服。

二極管的應(yīng)用策略

1. 防反接保護(hù)：在LDO電路設(shè)計中，通常會在輸入端VIN加入一個二極管（例如D1）。這樣做的主要目的是防止電源反接錯誤，同時在輸入與輸出間存在較大電壓差的情況下，該二極管還可以承擔(dān)部分熱損失，減輕LDO的熱壓力。

2. 地線端的二極管：另一種防反接設(shè)計是將二極管（例如D2）安置在系統(tǒng)的GND與LDO的GND之間。這種配置可以在VIN和GND接反時，阻止VIN電流流入LDO，從而保護(hù)穩(wěn)壓器不受損壞。

3. 輸入輸出鉗位保護(hù)：在輸入端和輸出端之間串聯(lián)一個二極管（如D3），可以有效防止反向電壓對LDO造成損害。在LDO掉電過程中，若VOUT的下降速度慢于VIN，增加的D3可以將輸入和輸出間的電壓差限制在一個安全的范圍內(nèi)，從而保護(hù)LDO。

4. 降壓與防反灌電：在某些對精度要求不是非常嚴(yán)格的應(yīng)用中，可以在輸出端串聯(lián)一個二極管（如D4），通過增加額外的壓降來達(dá)到預(yù)期的電壓水平，同時也可以防止輸出電壓通過OUT腳反向流入芯片內(nèi)部。

總結(jié)

在設(shè)計LDO電路時，二極管的選擇和配置是保證電路穩(wěn)定性和安全性的重要環(huán)節(jié)。通過合理的二極管選型和配置，可以有效提升LDO的性能和可靠性，確保電路在各種工作條件下的正常運(yùn)行。