Reguladores LDO

Un regulador de baja caída de tensión suele ser el último dispositivo activo entre un riel ruidoso o poco regulado y un circuito que necesita una tensión estable. En Haiben suministramos la línea Weforsemi de ICs de energía junto con el catálogo más amplio, y esta página explica cómo especificar un regulador LDO de esa gama: qué significa la cifra de caída de tensión, dónde el ruido y la PSRR deciden la pieza, y qué parámetros deben acordar compras e ingeniería de hardware antes de una cotización.

Para qué se elige un regulador LDO

Un regulador LDO es un regulador lineal que opera con una pequeña diferencia entre entrada y salida. En su interior, un transistor de paso es controlado por un amplificador de error contra una referencia, de modo que la salida se mantiene a una tensión fija mientras el exceso de tensión de entrada se disipa como calor. Esa simplicidad es la razón por la que los LDO siguen presentes en la mayoría de las placas: sin nodo de conmutación, sin inductor, pocos componentes externos y una salida silenciosa.

La contrapartida es la eficiencia. Dado que el transistor de paso deja caer la diferencia entre entrada y salida, la pérdida de potencia aumenta con esa diferencia y con la corriente de carga. Un LDO tiene sentido cuando el margen de tensión es pequeño, la carga es moderada o el riel debe mantenerse limpio. Cuando la diferencia es grande o la corriente es alta, un convertidor de conmutación realiza la reducción y el LDO limpia después. Nuestra página sobre LDO vs convertidor reductor detalla esa división con más detalle.

Un límite que conviene señalar una vez: esta página abarca las piezas de baja caída de tensión. Los reguladores de tres terminales al estilo clásico de la serie 78, con su mayor caída de tensión y patillajes fijos, se encuentran en la página hermana reguladores de tensión lineales . Las dos familias están relacionadas pero se especifican de forma diferente.

Caída de tensión: la cifra que enmarca toda la elección

La tensión de caída es la menor diferencia entre entrada y salida a la que el regulador aún puede mantener su salida regulada con una corriente de carga dada. Por debajo de esa diferencia, el transistor de paso se satura y la salida sigue a la entrada hacia abajo. Para un comprador, la caída de tensión es el primer filtro: determina la tensión mínima de entrada que el riel puede soportar y, por tanto, cuánto margen queda cuando una fuente se hunde o una batería se descarga.

De ello se derivan dos puntos prácticos. Primero, la caída de tensión se especifica para una corriente de carga determinada y aumenta con ella, por lo que la cifra que importa es la de su carga máxima, no el número destacado. Segundo, la caída de tensión y la corriente de reposo se oponen entre sí en muchas arquitecturas; una pieza optimizada para una rara vez es óptima para la otra. Defina ambas antes de comparar opciones.

Trabajar con una especificación implica fijar, como mínimo:

• Rango de tensión de entrada, incluido el punto bajo en el peor caso durante transitorios
• Tensión de salida y tolerancia, fija o ajustable
• Corriente de carga máxima y típica
• Caída de tensión aceptable a esa corriente máxima
• Corriente de reposo, especialmente para rieles siempre activos
• Encapsulado y ruta térmica, ya que la potencia disipada es (VIN − VOUT) × IOUT

El aspecto térmico suele ser el decisivo. Un encapsulado pequeño con una gran diferencia entre entrada y salida y una corriente de carga real se calentará independientemente de lo buena que parezca la especificación eléctrica.

Ruido, PSRR y las tareas de riel limpio

La razón para elegir un LDO en lugar de un convertidor de conmutación es frecuentemente el ruido. Dos cifras lo describen. El ruido de salida es la contribución propia del regulador, especificada en un ancho de banda y a menudo como densidad espectral. La relación de rechazo de la fuente de alimentación (PSRR) describe cuánto de una ondulación de entrada se atenúa en la salida, y disminuye a medida que aumenta la frecuencia, por lo que debe leerse en las frecuencias que realmente produce su convertidor aguas arriba.

Las tareas típicas de riel limpio incluyen etapas frontal analógicas, cadenas de señal de sensores, circuitos de referencia y polarización, rutas de audio y secciones de reloj o RF donde la ondulación de la fuente se convierte en ruido de fase. En cada caso, el LDO se alimenta de un riel pre-regulado y su tarea es eliminar lo que queda. La PSRR, el ruido de salida y la contribución de ruido de la referencia son los criterios de selección; la caída de tensión suele ser fácil de cumplir porque el riel aguas arriba ya está cerca.

El diseño del circuito impreso y los componentes externos afectan al resultado tanto como la pieza. Los condensadores de entrada y salida, su ESR y la ubicación del retorno de tierra determinan la estabilidad y el rechazo. Los rangos de condensadores recomendados en la hoja de datos son parte de la especificación, no una consideración posterior.

Especificar un LDO de esta gama

Nuestra línea Weforsemi abarca ICs de carga, LDO, ICs elevadores DC-DC, ICs reductores DC-DC, ICs de retroiluminación y ICs de LED. Los reguladores de baja caída de tensión aparecen en el catálogo oficial como la categoría Reguladores de Baja Caída de Tensión (LDO), una parte de la oferta más amplia gestión de energía ICs que también incluye convertidores reductores y elevadores, LED controladores, reguladores de tres terminales, ICs de protección contra sobretensión y ICs de carga de batería de litio.

Para especificar un regulador LDO de esta gama, envíenos la lista de la sección de caída de tensión: rango de entrada, tensión de salida y tolerancia, corriente de carga, límite de caída de tensión a esa corriente, objetivo de corriente de reposo, preferencia de encapsulado y cualquier requisito de ruido o PSRR con la banda de frecuencia que importa. Los números de pieza exactos, los valores de hoja de datos y la disponibilidad actual se confirman en la cotización en lugar de publicarse aquí, por lo que la respuesta que reciba está vinculada a la pieza específica que ofrecemos.

El personal de compras puede utilizar la misma lista como base para comparar cotizaciones: mismo riel, misma carga, mismos supuestos térmicos. Cuando un diseño se sitúe entre un LDO y un conmutador, se lo diremos en lugar de forzar la pieza.

Preguntas frecuentes

¿Puede Haiben suministrar un regulador LDO con una tensión de salida fija específica?

Sí, sujeto a la gama disponible en ese momento. Indíquenos la tensión de salida requerida, la tolerancia, el rango de entrada y la corriente de carga, y le confirmaremos qué opciones LDO de Weforsemi coinciden. Los números de pieza exactos y los valores de hoja de datos se confirman en la cotización.

¿Cómo elijo entre un regulador LDO y un convertidor reductor?

Compare la diferencia entre entrada y salida con la corriente de carga. Una diferencia pequeña y una corriente moderada favorecen un LDO por simplicidad y bajo ruido; una diferencia grande o una corriente alta favorecen un convertidor reductor, a menudo seguido de un LDO cuando se necesita un riel limpio. Nuestro LDO vs convertidor reductor artículo cubre las ventajas y desventajas.

¿Están los reguladores de tres terminales de la serie 78 en esta página?

No. Esas piezas se tratan en la reguladores de tensión lineales página. Esta página trata de los reguladores de baja caída de tensión, que se especifican principalmente por la caída de tensión a la corriente de carga, la corriente de reposo, el ruido y la PSRR.