Reguladores LDO

Um regulador de baixa queda de tensão é geralmente o último dispositivo ativo entre um rail ruidoso ou frouxamente regulado e um circuito que precisa de uma tensão estável. Na Haiben fornecemos a linha Weforsemi de ICs de energia juntamente com o catálogo mais amplo, e esta página explica como especificar um regulador LDO dessa faixa: o que o valor de queda de tensão significa, onde o ruído e o PSRR decidem a peça, e quais parâmetros o setor de compras e a engenharia de hardware devem acordar antes de um orçamento.

Para que um regulador LDO é escolhido

Um regulador LDO é um regulador linear operado com uma pequena diferença entre entrada e saída. Internamente, um transistor de passagem é acionado por um amplificador de erro em relação a uma referência, de modo que a saída é mantida em uma tensão fixa enquanto o excesso de tensão de entrada é dissipado como calor. Essa simplicidade é a razão pela qual os LDOs permanecem na maioria das placas: sem nó de comutação, sem indutor, poucos componentes externos e uma saída silenciosa.

O trade-off é a eficiência. Como o transistor de passagem dissipa a diferença entre entrada e saída, a perda de potência aumenta com essa diferença e com a corrente de carga. Um LDO faz sentido quando a margem de tensão é pequena, a carga é modesta ou o rail precisa permanecer limpo. Quando a diferença é grande ou a corrente é alta, um conversor de comutação faz o abaixamento e o LDO limpa em seguida. Nossa página sobre LDO vs conversor abaixador detalha essa divisão com mais profundidade.

Um limite que vale declarar uma vez: esta página cobre componentes de baixa queda de tensão. Reguladores de três terminais no estilo clássico da série 78, com sua maior queda de tensão e pinagens fixas, estão na página irmã reguladores lineares de tensão . As duas famílias são relacionadas, mas especificadas de forma diferente.

Queda de tensão: o número que enquadra toda a escolha

A tensão de queda é a menor diferença entre entrada e saída na qual o regulador ainda consegue manter sua saída em regulação a uma determinada corrente de carga. Abaixo dessa diferença, o transistor de passagem satura e a saída acompanha a entrada para baixo. Para um comprador, a queda de tensão é o primeiro filtro: ela determina a tensão mínima de entrada que o rail pode suportar e, portanto, quanta margem resta quando uma fonte cai ou uma bateria se descarrega.

Dois pontos práticos decorrem disso. Primeiro, a queda de tensão é citada a uma corrente de carga especificada e aumenta com ela, de modo que o valor que importa é o da sua carga máxima, não o número de destaque. Segundo, a queda de tensão e a corrente de repouso se opõem em muitas arquiteturas; uma peça otimizada para uma raramente é ideal para a outra. Defina ambas antes de comparar opções.

Trabalhar uma especificação significa fixar, no mínimo:

• Faixa de tensão de entrada, incluindo o ponto baixo em pior caso durante transitórios
• Tensão de saída e tolerância, fixa ou ajustável
• Corrente de carga máxima e típica
• Queda de tensão aceitável nessa corrente máxima
• Corrente de repouso, particularmente para rails sempre ativos
• Encapsulamento e caminho térmico, já que a potência dissipada é (VIN − VOUT) × IOUT

O item térmico é frequentemente o decisivo. Um encapsulamento pequeno com uma grande diferença entre entrada e saída e uma corrente de carga real aquecerá independentemente de quão boa a especificação elétrica pareça.

Ruído, PSRR e as tarefas de rail limpo

A razão para escolher um LDO em vez de um conversor de comutação é frequentemente o ruído. Dois valores o descrevem. O ruído de saída é a contribuição do próprio regulador, citada ao longo de uma largura de banda e frequentemente como densidade espectral. A taxa de rejeição de fonte de alimentação (PSRR) descreve quanto de uma ondulação de entrada é atenuado na saída, e ela cai à medida que a frequência aumenta, portanto deve ser lida nas frequências que o seu conversor a montante realmente produz.

As tarefas típicas de rail limpo incluem front-ends analógicos, cadeias de sinal de sensores, circuitos de referência e polarização, caminhos de áudio e seções de clock ou RF onde a ondulação da fonte se transforma em ruído de fase. Em cada caso, o LDO é alimentado por um rail pré-regulado e sua tarefa é remover o que resta. PSRR, ruído de saída e a contribuição de ruído da referência são os critérios de seleção; a queda de tensão geralmente é fácil de atender porque o rail a montante já está próximo.

O layout e os componentes externos afetam o resultado tanto quanto a peça. Os capacitores de entrada e saída, seu ESR e a colocação do retorno de terra moldam a estabilidade e a rejeição. As faixas de capacitores recomendadas na ficha técnica fazem parte da especificação, não são um detalhe secundário.

Especificar um LDO desta faixa

Nossa linha Weforsemi cobre ICs de carregamento, LDOs, DC-DC elevadores ICs, DC-DC abaixadores ICs, ICs de driver de backlight e ICs de driver LED. Os reguladores de baixa queda de tensão aparecem no catálogo oficial como a categoria Reguladores de Baixa Queda de Tensão (LDO), uma parte da oferta mais ampla gerenciamento de energia ICs que também inclui conversores abaixadores e elevadores, drivers LED, reguladores de três terminais, ICs de proteção contra sobretensão e ICs de carregamento de bateria de lítio.

Para especificar um regulador LDO desta faixa, envie-nos a lista da seção de queda de tensão: faixa de entrada, tensão de saída e tolerância, corrente de carga, limite de queda de tensão nessa corrente, meta de corrente de repouso, preferência de encapsulamento e qualquer requisito de ruído ou PSRR com a banda de frequência que importa. Números de peça exatos, valores de ficha técnica e disponibilidade atual são confirmados no orçamento em vez de publicados aqui, de modo que a resposta que você recebe está vinculada à peça específica que estamos oferecendo.

A equipe de compras pode tratar a mesma lista como base para comparação entre orçamentos: mesmo rail, mesma carga, mesmas premissas térmicas. Quando um projeto fica entre um LDO e um conversor de comutação, diremos isso em vez de forçar a peça.

Perguntas frequentes

A Haiben pode fornecer um regulador LDO com uma tensão de saída fixa específica?

Sim, sujeito à faixa disponível no momento. Informe-nos a tensão de saída exigida, a tolerância, a faixa de entrada e a corrente de carga, e confirmaremos quais opções de LDO Weforsemi correspondem. Números de peça exatos e valores de ficha técnica são confirmados no orçamento.

Como escolho entre um regulador LDO e um conversor abaixador?

Compare a diferença entre entrada e saída com a corrente de carga. Pequena diferença e corrente modesta favorecem um LDO pela simplicidade e baixo ruído; uma grande diferença ou alta corrente favorece um conversor abaixador, frequentemente seguido por um LDO onde um rail limpo é necessário. Nosso LDO vs conversor abaixador artigo cobre os trade-offs.

Os reguladores de três terminais da série 78 estão nesta página?

Não. Essas peças são cobertas na reguladores lineares de tensão página. Esta página trata de reguladores de baixa queda de tensão, que são especificados principalmente por queda de tensão na corrente de carga, corrente de repouso, ruído e PSRR.