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Dropout-Rechner für LDO-Linearregler

Berechnen Sie die Verlustleistung des LDO-Reglers, den Anstieg der Sperrschichttemperatur, die minimale Eingangsspannung, den Wirkungsgrad und den Spielraum für das lineare Reglerdesign

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Formel

P_D = (V_in − V_out) × I_load, η = V_out / V_in × 100%

V_in— Input voltage (V)
V_out— Output voltage (V)
I_load— Load current (A)
V_DO— Dropout voltage (V)
θ_JA— Thermal resistance (°C/W)

Wie es funktioniert

Ein linearer LDO-Regler (Low Dropout) ist ein Spannungsregelungsgerät, das eine stabile Ausgangsspannung mit einem sehr geringen Unterschied zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung aufrechterhalten kann. Die Dropout-Spannung stellt die minimale Spannungsdifferenz dar, die der Regler benötigt, um eine korrekte Regelung aufrechtzuerhalten. In der praktischen Elektronikkonstruktion ist das Verständnis und die Berechnung der Ausfallspannung für ein effizientes Energiemanagement von entscheidender Bedeutung, insbesondere bei batteriebetriebenen Anwendungen und Niederspannungsanwendungen. Lineare Regler arbeiten, indem sie überschüssige Eingangsspannung als Wärme ableiten. LDO-Regler sind effizienter, da sie mit minimalem Spannungsaufwand arbeiten können.

Bearbeitetes Beispiel

Beispielberechnung: Für einen LDO-Regler mit einem 5-V-Eingang und einem gewünschten 3,3-V-Ausgang berechnen Sie die Dropout-Spannung. Gehen Sie davon aus, dass die angegebene Abschaltspannung des Reglers 300 mV beträgt. Eingangsspannung (Vin) = 5 V, Gewünschte Ausgangsspannung (Vout) = 3,3 V, Ausfallspannung (Vdropout) = 0,3 V. Überprüfen Sie die Regelung, indem Sie Folgendes bestätigen: Vin — Vout ≥ Vdropout (5 V — 3,3 V = 1,7 V > 0,3 V), wodurch bestätigt wird, dass der Regler eine stabile Ausgangsleistung aufrechterhalten kann.

Praktische Tipps

  • ✓Stellen Sie immer sicher, dass die Eingangsspannung mindestens der Ausfallspannung plus der gewünschten Ausgangsspannung entspricht
  • ✓Ziehen Sie das Wärmemanagement in Betracht, da sich die Ausfallspannung direkt auf die Verlustleistung auswirkt
  • ✓Wählen Sie LDO-Regler mit niedriger Dropout-Spannung für batteriebetriebene Designs
  • ✓Prüfen Sie den maximalen Nennstrom des Reglers für Ihre spezifischen Lastanforderungen

Häufige Fehler

  • ✗Auswahl eines Reglers mit einer Ausfallspannung, die zu nahe an der Eingangs-Ausgangsspannungsdifferenz liegt
  • ✗Vernachlässigung der aktuellen Anforderungen bei der Auswahl eines LDO-Reglers
  • ✗Ignorieren thermischer Überlegungen bei der Energieplanung

Häufig gestellte Fragen

Die Ausfallspannung ist die minimale Spannungsdifferenz, die zwischen Eingang und Ausgang erforderlich ist, damit ein linearer Spannungsregler eine stabile Ausgangsspannung aufrechterhalten kann.
Eine niedrige Ausfallspannung ermöglicht eine effizientere Leistungsumwandlung, reduziert die Wärmeentwicklung und ermöglicht den Betrieb mit minimalem Spannungsaufwand in Batterie- und Niederspannungssystemen.
Berechnen Sie, indem Sie die gewünschte Ausgangsspannung, die Dropout-Spannung und alle im Datenblatt des Reglers angegebenen Spannungstoleranzgrenzen hinzufügen.

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