Saat mengintegrasikan suplai tegangan ke peralatan lain, kami mungkin menemukan variasi tegangan tertentu yang tidak diinginkan, dan itu akan menyebabkan kerusakan parah pada perangkat. Jadi, ada kebutuhan untuk mempertahankan tegangan konstan pada tingkat suplai. Di sinilah 'Pengatur Tegangan' muncul. Regulator tegangan adalah perangkat yang mempertahankan tegangan output yang stabil terlepas dari perubahan pada tegangan input dan beban.

Berdasarkan desain mereka, 'Low-Dropout Regulator' juga dikenal sebagai 'LDO' ditemukan seiring waktu. Semakin rendah tegangan putus, semakin efisien solusi LDO.

Share ini berisi apa itu LDO, pengenalan diagram rangkaian regulator LDO, 6 parameter utama regulator LDO, dan aplikasi regulator LDO. Jika Anda adalah penggemar teknologi elektronik, atau jika Anda bekerja di bidang elektronik, Anda harus belajar tentang regulator LDO melalui share ini. Mari terus membaca!

Berbagi adalah peduli!

Konten

● Apa itu LDO?

● Apa Isi Diagram Sirkuit Regulator LDO?

● 6 Parameter Utama Regulator LDO

● Apa Aplikasi dari Regulator LDO?

● FAQ

● Kesimpulan

Apa itu LDO?

LDO adalah singkatan dari Low-Dropout Regulator. Ini adalah regulator tegangan DC Linear. Diciptakan oleh Robert Dobkin pada tahun 1977, LDO memiliki desain yang sederhana dan murah. Seperti namanya 'Low Dropout', regulator ini dapat beroperasi secara stabil pada tegangan 1V.

Perbedaan potensial minimum antara tegangan input dan output yang diperlukan untuk pengoperasian regulator dikenal sebagai 'Tegangan Putus'. Ketika beda potensial lebih kecil dari tegangan putus, operasi regulator menjadi tidak stabil.

Bekerja untuk bekerjanya tegangan input LDO disuplai ke komponen yang dikenal dengan 'Pass element'. Elemen pass biasanya merupakan FET saluran N. Elemen lulus beroperasi di wilayah linier dan mengurangi tingkat tegangan input yang diberikan ke tingkat tegangan output yang diperlukan. Tegangan ini selanjutnya diteruskan ke elemen yang disebut 'Error Amplifier'. Penguat kesalahan ini membandingkan output dari elemen Pass ke tegangan referensi.

Penguat kesalahan ini kemudian mengubah titik operasi gerbang FET untuk menghilangkan kesalahan antara tegangan referensi dan tegangan keluaran elemen pass.

Dengan demikian mempertahankan tegangan keluaran stabil yang diperlukan pada ujung keluaran regulator. Elemen Regulator LDO Diagram di bawah menunjukkan rangkaian Regulator LDO.

Apa Isi Diagram Sirkuit Regulator LDO?

Untuk memahami cara kerja LDO kita harus memahami arti dan konfigurasi elemen-elemen tertentu dari regulator LDO. Beberapa elemen penting dari LDO adalah referensi Tegangan, Amplifier Kesalahan, Umpan Balik, Elemen Lulus, dan Kapasitor Output.

● Elemen Lulus

Elemen Pass adalah salah satu komponen utama LDO. Ini biasanya sebuah saluran N atau P saluran FET. LDO menggunakan topologi kolektor terbuka bukan topologi pengikut emitor. Oleh karena itu, transistor dapat dengan mudah didorong ke saturasi menggunakan tegangan regulator yang tersedia.

Penggunaan FET untuk elemen pass mengurangi konsumsi daya perangkat.

● Umpan Balik

Umpan balik adalah proses di mana sebagian kecil dari output adalah umpan balik ke dalam rangkaian sebagai input. Untuk mengatur catu daya dan menghilangkan tegangan yang tidak diinginkan, loop umpan balik negatif digunakan di regulator.

Di sini tegangan keluaran adalah umpan balik ke Penguat Kesalahan. Amplifier ini membandingkan tegangan keluaran dengan tegangan referensi. Setiap kesalahan yang diperoleh digunakan untuk mengubah titik operasi gerbang FET sampai tegangan keluaran konstan diperoleh.

● Penguatan Kesalahanr

Penguat diferensial digunakan sebagai Penguat Kesalahan pada regulator LDO. Penguat diferensial memperkuat perbedaan antara dua tegangan. Penguat kesalahan ini memiliki dua input.

Salah satu input disuplai dengan sebagian kecil dari tegangan output yang ditentukan oleh rangkaian pembagi tegangan umpan balik.

Input kedua dari penguat kesalahan disuplai dengan tegangan referensi yang stabil. Penguat kesalahan menghitung perbedaan antara dua tegangan inputnya. Tegangan error ini digunakan untuk mengontrol catu daya FET sehingga diperoleh tegangan output yang konstan.

Jika tegangan umpan balik lebih rendah dari tegangan referensi, gerbang FET ditarik lebih rendah. Dengan demikian meningkatkan tegangan output dengan membiarkan lebih banyak arus yang lewat.

● Referensi Tegangan

Tegangan ini tetap terlepas dari variasi catu daya, suhu, beban, atau waktu. Sebagai salah satu masukan dari penguat diferensial, cmemilih a referensi tegangan sangat berguna untuk mendapatkan nilai output yang stabil.

Di sini, kami menggunakan referensi tegangan celah pita. Ini memiliki nilai tegangan sekitar 1.25V.

● Kapasitor Keluaran

Untuk kestabilan keluaran regulator LDO, digunakan kapasitor. Nilai ESR dari kapasitor keluaran sangat mempengaruhi kestabilan alat ini. Hal ini juga mempengaruhi respon transien terhadap perubahan arus beban.

Setiap kapasitor berkualitas baik yang memiliki kapasitansi minimum dan nilai ESR maksimum dapat digunakan.

6 Parameter Utama Regulator LDO

Beberapa parameter penting dari LDO Regulator adalah Dropout Voltage, Quiescent Current, Efficiency, Transient Response, Line Regulation, dan Load Regulation.

● Tegangan Putus Sekolah

Beda potensial antara tegangan input dan output, di bawahnya tidak ada regulasi yang terjadi dikenal sebagai Tegangan putus dari repengatur. Untuk regulator LDO, tegangan putus sangat rendah, yang berarti dapat beroperasi pada tingkat yang sangat dekat dengan tegangan keluaran yang dibutuhkan.

Regulator dengan tegangan putus yang lebih rendah memiliki efisiensi yang lebih tinggi.

Pengenalan Tegangan Putus Sekolah, Yang Penting untuk LDO

● Arus Diam

Arus diam juga dikenal sebagai arus Ground. Ini adalah perbedaan antara arus input dan arus output.

Untuk memaksimalkan efisiensi arus rangkaian, arus diam yang lebih rendah harus dipertahankan. Ini adalah arus yang dikumpulkan oleh perangkat ketika tidak ada beban atau beban yang sangat ringan terhubung. Nilai arus diam ditentukan oleh elemen lulus, suhu, dll ...

● Efisiensi

Efisiensi regulator LDO sangat tergantung pada arus diam, tegangan input, dan tegangan output. Efisiensi LDO dihitung sebagai:

Efisiensi = (IoVo/([Io + Iq]Vi) * 100

Di sini, Io adalah arus keluaran, 'Iq' adalah arus diam, 'Vi' adalah tegangan input dan Vo adalah tegangan keluaran.

Penurunan tegangan putus dan arus diam meningkatkan efisiensi regulator. Ini juga mengurangi disipasi daya rangkaian.

● Respons Sementara

Grafik variasi tegangan output maksimum yang diizinkan untuk langkah perubahan arus beban dikenal sebagai Transient Response.

Variasi tegangan transien dihitung sebagai:

V tr, maks = (Io, maks/Co+ Cb)Δt1 + VESR

Dimana t1 = bandwidth loop tertutup dari regulator LDO, VESR = variasi tegangan karena ESR dari kapasitor keluaran. Co = nilai kapasitor keluaran, Cb = Kapasitor bypass, biasanya ditambahkan ke kapasitor keluaran, Io, max = Arus beban maksimum.

● Regulasi Jalur

Kemampuan rangkaian untuk mempertahankan tegangan keluaran yang ditentukan dengan tegangan masukan yang bervariasi dikenal sebagai Regulasi Garis. Hal ini ditentukan oleh rasio variasi tegangan output dengan variasi tegangan input.

Regulasi Garis = Vo/ΔVi

Regulasi garis adalah parameter kondisi tunak. Oleh karena itu, semua komponen frekuensi diabaikan. Meningkatkan gain loop terbuka meningkatkan regulasi garis sirkuit.

● Regulasi Beban

Kemampuan rangkaian untuk mempertahankan tegangan keluaran yang ditentukan di bawah kondisi beban yang bervariasi dikenal sebagai Regulasi Beban.

Peningkatan gain loop terbuka meningkatkan regulasi beban sirkuit.

Regulasi Beban = Vo/ΔIoLike Regulasi jalur, Regulasi beban juga merupakan parameter kondisi tunak.

Apa Aplikasi dari Regulator LDO?

Regulator LDO memiliki ukuran perangkat yang lebih kecil. Tidak seperti regulator DC-DC lainnya, LDO tidak memiliki noise switching karena tidak ada switching yang terjadi. Ini memiliki desain yang sangat sederhana. Regulator LDO digunakan pada telepon seluler, peralatan bertenaga baterai, laptop, komputer notebook, berbagai elektronik konsumen, catu daya linier dengan efisiensi tinggi, dll.Selain berfungsi sebagai regulator, LDO juga digunakan sebagai Filter untuk menghilangkan riak yang disebabkan dalam tegangan keluaran ketika sakelar digunakan dalam rangkaian.

Tanya Jawab Umum (FAQ)

1. T: Apa Kegunaan Regulator LDO?

A: Regulator LDO digunakan untuk mendapatkan tegangan output yang lebih rendah dari catu daya utama atau baterai. Tegangan keluaran sangat stabil ketika saluran dan beban berubah, tidak terpengaruh oleh perubahan suhu lingkungan, dan tetap stabil dari waktu ke waktu.

2. T: Bagaimana Cara Kerja LDO?

A: LDO adalah regulator linier dengan penurunan tegangan kecil antara input dan output. Ini dapat bekerja dengan baik bahkan jika tegangan output sangat dekat dengan tegangan input. Berbeda dengan regulator linier, regulator ini membutuhkan penurunan tegangan yang besar antara input dan output. Output dapat bekerja normal.

3. T: Apa Perbedaan antara LDO dan Regulator Tegangan?

J: Ada dua jenis regulator linier: regulator linier standar dan regulator linier putus sekolah rendah (LDO). Perbedaan antara keduanya adalah margin atau penurunan tegangan yang diperlukan untuk melewati elemen dan mempertahankan tegangan keluaran yang stabil.

4. T: Apa Perbedaan antara LDO dan DC-DC?

A: The Konverter DC / DC mengatur daya dengan membuka dan menutup elemen switching (FET, dll.). Di sisi lain, regulator LDO mengatur catu daya dengan mengontrol resistansi FET. Konverter DC/DC sangat efisien dalam mengubah energi listrik melalui kontrol switching.

Kesimpulan

Di halaman ini, kita tahu apa itu LDO, komponen penting dalam diagram rangkaian regulator LDO, parameter penting regulator LDO, dan aplikasi regulator LDO. Jika menurut Anda ini bermanfaat bagi Anda, bagikan dengan teman-teman Anda! Silakan ikuti kami, dan kami akan terus memperbarui berita teknis terbaru untuk Anda.

Juga Baca

● Bagaimana LTM8022 Modul Regulator Memberikan Desain yang Lebih Baik untuk Catu Daya?

● Hal-Hal yang Tidak Boleh Anda Lewatkan Tentang Facebook Meta dan Metaverse

● Bagaimana Regulator LTC3035 LDO Menyeimbangkan Tegangan Putus Sekolah Rendah dan Volume Kecil?

● Bagaimana LTM4641 Modul Regulator Secara Efisien Mencegah Tegangan Lebih?