LDO系列--LDO并联扩容

news2024/9/23 11:20:43

1、不能简单并联(无法电流均衡)

 

 

两个LDO的内部的带隙基准源(参考电压),FET的特性,以及误差放大器的噪声不同(如失调电压),实际LDO输出的目标电压依旧是有差异的。

这就导致了,LDO-High的目标输出电压高一些(5V),相反LDO-Low的目标输出电压低一些(4.9V),这时输出电压最终会被拉高到LDO-High的输出电压5V,因为假如输出在4.9V,这时LDO-High内部的反馈控制网络会继续降低FET的内阻,从而拉高输出电压。

在5V的输出电压下,LDO-Low的反馈网络检测到输出电压超过目标值,即FB的电压超过了内部的基准源,那么LDO-Low会增加内部FET的电阻,试图去降低输出电压,然而无论LDO-Low如何增加内阻,输出电压都会被LDO-High锁定在5V。最终在反馈控制网络的作用下,LDO-Low内部的FET几乎被关闭,故所有负载电流全部由LDO-High来承担。从而导致LDO并联时负载电流不会自动均摊,而是全部由其中一个LDO来承担,导致LDO过热或者限流。

2、如何并联

2.1、二极管

首先来看通过二极管并联LDO的电路图。采用二极管并联LDO连接方法,由于输出路径中有二极管,因此输出电压仅下降二极管正向电压(以下简称“VF”)的量。所以,要想得到预期的输出电压,需要采取诸如将二极管VF添加到LDO的输出电压设置值中等措施。另外,每个二极管的VF会有个体波动,而且还会因负载电流和温度而异,因此,无法期待精确的输出电压精度。


通过二极管连接两个LDO输出时的电路

如上一篇文章所述,这个电路也是由输出电压高的LDO供给电流,但由于流过的电流因二极管的VF而异,因此可以在一定程度上吸收两个LDO之间的电压差。输出电压的平衡关系可以通过以下公式来表示:

VOUT1-VF1(IOUT1)=VOUT2-VF2(IOUT2)

VOUT1:LDO1的输出电压
VOUT2:LDO2的输出电压
VVF1(IOUT1):IOUT1的D1的VF
VF2(IOUT2):IOUT2的D2的VF

例如,从右图中可以看出使用3.3V、1A输出的LDO,且LDO1的输出电压比LDO2高1%时,各LDO供给负载的输出电流是如何分配的。

在负载电流为1A的节点,即使LDO的输出电压差仅为1%,但电流分配却有很大差异:LDO1为0.64A,LDO2为0.36A。


接下来,右图中给出了两个LDO间的输出电压差对输出电流的影响。

右图表示LDO1比LDO2的输出电压高时各LDO的输出电流之比。当两个LDO的输出电压完全相同时,输出电流的比率为50%(平均分配输出电流),但随着输出电压差的增加,电流比率的差也会随之增加。例如假设LDO1的输出电压波动+1%、LDO2的输出电压波动-1%,则LDO1的电流输出为77%、LDO2的电流输出为23%,电流分配很不平衡。


从下图中可以看出当使用最大推荐输出电流值为1A的LDO时,LDO间的输出电压差对LDO并联电路的输出电流的影响。

如果LDO之间完全没有电压差,则两个LDO的输出电流相等,因此可以输出2A(1A+1A)的电流。但随着LDO输出电压差的增加,能够输出的电流值越来越小。在LDO1的输出电压波动+1%、LDO2的输出电压波动-1%的条件下,使用最大推荐输出电流值为1A的LDO时,当两个LDO中的一个达到1A时该LDO将达到最大输出状态,因此相对于2A的输出电流能力,最多只能输出1.37A的电流。

最后请看负载调节图表。与LDO输出相比,输出电压下降了二极管VF的量,并且二极管VF随负载电流的增加而增加,因此输出电压进一步降低。除了各LDO本来就有的负载调节器之外,二极管VF的影响也很大,而且输出电压的变化也很大,因此,如前所述,负载调节器并不理想。

2.2、镇流电阻

使用电阻并联LDO的示例如下。由于输出路径中具有串联的电阻,因此输出电压会随着负载电流的增加而下降。

在这个示例电路中也是具有较高输出电压的LDO开始提供电流。当具有较高电压的LDO的输出电流流过镇流电阻时,会引起电压降,并且当其变得与具有较低电压的LDO电压相同时,具有较低电压的LDO也开始提供电流。这样,利用电阻的电压降来平衡输出电压,每个LDO都会向负载供应电流。输出电压的平衡关系可以通过以下公式来表示:

VOUT1-IOUT1×RBALLAST=VOUT2-IOUT2×RBALLAST

VOUT1:LDO1的输出电压
VOUT2:LDO2的输出电压
IOUT1:LDO1的输出电流
IOUT2:LDO2的输出电压
RBALLAST:镇流电阻

镇流电阻、分流至VOUT1和IOUT2的电流、LDO间的电压差之间的关系可通过以下公式来表示:

但是,VOUT1+IOUT2=ILOAD

从这个公式可以看出,当试图改善VOUT1和IOUT2之间的电流平衡时,镇流电阻RBALLAST的电阻值就会增加,并且当LDO间的输出电压差较大时,RBALLAST也会增加。另外,负载点处的电压降会随着电阻值的增加而增加。

例如,当3.3V、1A输出的LDO1波动+1%、LDO2波动-1%时,输出电压差将达到66mV(3.3V的2%)。如果将负载电流2A分为1.2A和0.8A,则根据上述公式,镇流电阻为0.165Ω。

从右图中可以看出各LDO的输出电流是怎样分配来供给负载的。由于LDO1的输出电压较高,因此到0.4A的负载电流中只有LDO1的电流。镇流电阻带来的电压降在0.4A附近超过66mV(=0.4A×0.165Ω),LDO1和LDO2的输出电压在VOUT点变为相同,因此LDO2的电流开始流动。在2A时被分为1.2A和0.8A,与计算值一致。

本来并联两枚输出为1A的LDO是希望获得2A的输出电流,但是对于最大额定输出电流为1A的LDO来说,当其中一个达到1A时,就达到了这个系统的最大输出电流,因此如图所示,可供给的最大输出电流变为1.6A。

请看下面的负载调节图表。随着负载电流的增加,镇流电阻带来的电压降也会增加。电压降可通过下列公式来计算。实际的电压降是在该电压上加上LDO本身的负载调节电压。

 VDIFF:LDO1和LDO2的输出电压差
 RBALLAST:镇流电阻
 ILOAD:负载电流*
 * LDO1和LDO2的输出电流都流过的区域。

在下面的LDO示例中,输出电压容差为±3%(包括温度特性)。当输出3.3V、1A的LDO1波动+3%、LDO2波动-3%时,输出电压差为198mV(3.3V的6%)。如果将负载电流2A分为1.2A和0.8A,则镇流电阻为0.495Ω。

从左下方的图中可以看出各LDO的输出电流是怎样分配来供给负载的。与前面的示例一样,在输出电压波动±1%的情况下,电流的分配与计算一致。另外,右下图给出了该条件下的负载调节特性。负载电流带来的电压降随着镇流电阻值的增加而增加。

如前所述,各LDO的输出电压差、输出电流分配、输出电压降之间存在矛盾权衡关系,需要平衡每种特性来决定镇流电阻的值。由于输出电流会流过镇流电阻,因此会产生较大的功率损耗。请确认所使用的电阻器的额定功率是符合规格要求的。在JEITA(RCR-2121A/B电子设备用固定电阻器的使用注意事项指南)中,建议在额定功率的50%以下使用。

2.3、环路控制

 

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/447212.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

STM32F103基于标准库+I2C SSD1306仿数码管RTC时钟显示

STM32F103基于标准库I2C SSD1306仿数码管RTC时钟显示 ✨申明:本文章仅发表在CSDN网站,任何其他网站,未注明来源,见此内容均为盗链和爬取。 🍁对于文中所提供的相关资源链接将作不定期更换。 📺显示效果&a…

UWB芯片DW300之CRC模式介绍及代码实现

SPI CRC模式 当启用SPI CRC模式时,可以为SPI传输提供循环冗余校验序列的额外保护。这种操作模式在默认情况下是禁用的,但可以通过SYS_CFG寄存器中的SPI_CRCEN位启用(和禁用)。 虽然SPI CRC检查在主机微处理器必须为每个SPI写入和读取事务计算CRC的附加软件开销方面有缺点,但…

SOFA Weekly|SOFARPC 5.10.0 版本发布、SOFA 五周年回顾、Layotto 社区会议回顾与预告...

SOFA WEEKLY | 每周精选 筛选每周精华问答,同步开源进展 欢迎留言互动~ SOFAStack(Scalable Open Financial Architecture Stack)是蚂蚁集团自主研发的金融级云原生架构,包含了构建金融级云原生架构所需的各个组件&am…

【Mysql】分库分表

【Mysql】分库分表 文章目录 【Mysql】分库分表1. 介绍2. 拆分策略2.1 垂直拆分2.1.1 垂直分库2.1.2 垂直分表 2.2 水平拆分2.2.1 水平分库2.2.2 水平分表 3. MyCat3.1 概述 1. 介绍 采用单数据库进行数据存储存在以下瓶颈: IO瓶颈:热点数据太多&#x…

项目管理必备!20个实用技巧全掌握!

即使在最完美的条件下,管理一个项目也是很困难的。 ​项目管理的成败好坏与优秀项目团队密不可分的,建设一个好的团队将会更团结、更坚强、更具有竞争力, 更能适应无限变化的环境。 ​不幸的是,还是有很多项目经理实质上没有没有总结出自己思维方法和运…

进程状态

理念上的状态 新建 子面意思运行 task_struct在运行队列中排队,就叫做运行态阻塞 等待非CPU资源就绪挂起 当内存不足的时候,OS通过适当的置换进程的代码和数据到磁盘,进程的状态就叫做挂起退出 子面意思 实际上的状态 …

ARM Coresight 及 DS-5 介绍 5 - DS-5 断点设置及常用Debug 命令

文章目录 1.1 DS-5 Debug 方法梳理1.2.1 DS-5 设置断点 Debug1.2.2 DS-5 常用 Debug 命令 1.1 DS-5 Debug 方法梳理 通常在调试过程中需要打断点来进行单步调试,这个时候可以按照下面步骤来进行: 在使用 DS-5 Debug 之前需要先 load 所编译的 elf 文件&…

【css】使用css实现提示框各种弹出效果。

简言 最近工作编写页面时,需要有一个提示框从下到上弹出的效果。 冥想了一下,实现了出来。 记录下实现思路。 实现思路 实现步骤如下: 编写样式。 首页要有承载内容的容器(box)。外层在套一个包装盒子(用来进行定位…

超详细的ubuntu安装opencv2.0//test ok

目录 1. 首先确保在Ubuntu上已经安装了cmake和make 1.1 安装make 1.2 安装cmake 2 安装依赖环境 3 下载opencv源码 4 编译源码并安装 4.1 进入opencv源码目录中,新建build文件夹 4.2 进入build文件夹,打开终端使用cmake生成makefile 4.3 安装ope…

Windows环境下实现设计模式——迭代器模式(JAVA版)

我是荔园微风,作为一名在IT界整整25年的老兵,今天总结一下Windows环境下如何编程实现迭代器模式(设计模式)。 不知道大家有没有这样的感觉,看了一大堆编程和设计模式的书,却还是很难理解设计模式&#xff…

轻松掌握k8s的kubectl使用命令行操作Ingress知识点03

1、Ingress将所有Service统一网关入口 底层也是使用了nginx,所以使用Ingress才是整个项目的统一入口。 官网地址:https://kubernetes.github.io/ingress-nginx/ 1、安装 先下载安装文件 wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-…

HTB-Tenet

HTB-Tenet 信息收集80端口/users.txt目录/wordpress/wp-login.php tenet.htb 立足www-data -> neilneil -> root 信息收集 80端口 apache 2.4.49存在的exploit。 目录扫描 /users.txt目录 /wordpress/wp-login.php 在Go to Tenet超链接会出现tenet.htb。 添加至hosts再…

【Linux基础IO之 内存文件操作】

目录: 前言一、引入C语言中的文件操作系统文件操作open 位图权限close、write、readlseek C语言中的文件操作函数与系统文件操作函数的联系 三、文件描述符1.文件描述符是什么2.文件缓冲区再谈重定向 四、文件缓冲区分类语言级缓冲区为什么要有两个缓冲区 五、仿写c…

如何选择CDN加速平台?

现如今全球CDN市场规模逐年攀升,在2017年全球CDN市场规模约为75亿美元,到2021年增长到200亿美元左右。我国CDN行业同样保持高速发展,自2017年的135亿元增长到2022年的300亿元左右。但是国内的CDN市场规模仅为全球市场的15%-20%,海外CDN市场空间巨大。 接…

每日学术速递4.21

CV - 计算机视觉 | ML - 机器学习 | RL - 强化学习 | NLP 自然语言处理 Subjects: cs.CV 1.Pretrained Language Models as Visual Planners for Human Assistance 标题:预训练语言模型作为人工协助的视觉规划器 作者:Dhruvesh Patel, Hamid Eghbal…

【Linux高性能服务器编程】信号处理方法之统一事件源

目录 为什么要用统一事件源统一事件源的概念统一事件源的应用 为什么要用统一事件源 信号是一种异步事件:信号处理函数和程序的主循环是两条不同的执行路径。即当进程收到信号时,操作系统会中断进程当前的正常流程,转而进入信号处理函数去处…

机器学习笔记 - MediaPipe结合OpenCV分析人体标准运动姿势

一、简述 在之前的文章中,对于MediaPipe进行了初步了解,并对结合OpenCV进行人体姿势估计的技术的处理思路进行看了一些探讨。 https://skydance.blog.csdn.net/article/details/123508782https://skydance.blog.csdn.net/article/details/123508782 这里我们要进行一…

奥艺大会 | 国际奥艺委员会与意大利环境基金会达成合作

4月17日,国际奥艺委员会执行主席Rachel Qin和副秘书长Linda Xu受邀前往意大利环境基金会(Fondo Ambiente Italiano,简称FAI),与意大利环境基金会罗马主席Giuseppe Morganti进行会面。 OLYMP’ARTS 2023奥艺大会以“环…

机器学习实战 第2周 监督学习

机器学习算法原理 代码实现 优化方法

云擎未来,智信天下:2023移动云大会分论坛“抢先看”

“云擎未来,智信天下”——2023移动云大会,将于4月25日—26日在苏州盛大开启。本次大会是由中国移动集团主办的云计算行业最高规格大会之一,邀请众多政府领导、院士专家、行业大咖齐聚一堂,对话前沿科技、探讨热点产业问题&#x…