开关稳压电源的结构及LDO应用

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开关稳压电源是由全波整流器，开关管 Vi，激励信号，续流二极管VD，储能电感和滤波电容C组成。实际上，开关稳压电源的核心部分是一个直流变压器。逆变器，它是把直流转变为交流的装置。逆变器通常被广泛地应用在采用电平或电池组成的备用电源中。直流变换器，它是把直流转换成交流，然后又把交流转换成直流的装置。这种装置被广泛地应用在开关稳压电源中。采用直流变换器可以把一种直流供电电压变换成极性、数值各不同的多种直流供电电压。
　　目前市场上出售的开关电源中采用双极性晶体管制成的开关频率100kHz，用 MOS-FET制成的开关频率500kHz电源。开关电源的突出缺点是产生较强的EMI。EMI信号既具有很宽的频率范围，又有一定的幅度，经传导和辐射会污染电磁环境，对通信设备和电子产品造成干扰。如果处理不当，开关电源本身就会变成一个干扰源。当用开关电源做为LDO的输入VIN时要注意LDO电源抑制比和功耗。
　　电源抑制比PSRR(Power supply ripple rejectionratio)是反应LDO输出对输入纹波抑制能力的一个交流参数，一般输出和输入的频率是一样的，PSRR的值越大说明LDO的纹波能力越强，也就是说输入对输出的影响很小。尽管LDO的电源抑制比很强，但都是在一定频率内的抑制很强，一般的在50KHz到200kHz的电源抑制比还是很差的。
　　目前市场上出售的开关电源大多数都是固定电压输出的，一般常用都是5V输出的，而一般的LDO应用最多的是3.3V输出的，在开关电源的输出做为LDO的输入时，就存在一个很大的压差，为1.7V。如果LDO电流很大的话如 200mA，那么芯片的温度就会很高，功耗很大，长时间工作在高温的情况下，会影响芯片的工作寿命。
　　低压差线性稳压器功耗主要是输入电压，输出电压以及输出电流的函数。下列方程式可用来计算最恶劣情况下的功耗：

PD=(VINMAX-VOUTMIN)ILMAX。其中：PD=最恶劣情况下的实际功耗，VINMAX=VIN脚上的最大电压，VOUTMIN=稳压器输出的最小电压，ILMAX=最大(负载)输出电流。
　　最大允许功耗(PDMAX)是最大环境温度(TAMAX)，最大允许结温(TJMAX)(+125℃)和结点到空气间热阻(θJA)的函数。对于安装在典型双层FR4电解铜镀层PCB板上的5引脚SOT-23封装器件，其(θJA)约为250℃／Watt。
　　PDMAX=(TAMAX-TJMAX)/θJA
　　VINMAX=3.0V+10％，VOUTMIN=2.7V-2.5％，ILOADMAX=40mA，TJMAX=+125℃，TAMAX=+55℃
　　实际功耗PD=26.7mW，最大允许功耗：PDMAX=280mW