LDO的概述

LDO是一種低壓差線性穩壓器，相對於傳統的線性穩壓器來説，輸入輸出壓差更小。LDO是一種降壓類電源芯片。

LDO 是 Low Dropout Regulator 的縮寫，中文譯為低壓差線性穩壓器，是電源管理領域中常用的直流電壓轉換芯片，核心功能是將不穩定的輸入直流電壓（Vin）轉換為穩定、精準的輸出直流電壓（Vout），且輸入與輸出電壓之間的差值（壓差 Vdropout）極低，廣泛應用於各類電子設備中。

LDO的參數

• 輸入電壓：LDO的工作電壓
• 輸出電壓：固定電壓和可調電壓兩種
• 壓差：輸入與輸出電壓差
• 輸出電流：衡量LDO的輸出能力
• 靜態電流：衡量LDO的靜態功耗

LDO 屬於線性穩壓器的一種，通過內部功率管（如 MOSFET、BJT）的線性工作模式（而非開關模式）調節電壓：功率管相當於一個可動態調整的 “可變電阻”，根據輸出電壓反饋信號實時調整自身導通程度，抵消輸入電壓波動、負載變化帶來的輸出偏差，最終輸出穩定電壓。

什麼是穩壓？穩壓就是輸出電壓穩定，無論輸入電壓如何變化，輸出電壓保持不變；LDO為線性的穩壓器，僅能使用在降壓應用中，也就是輸出電壓必須小於輸入電壓。

LDO的應用

1.電池供電產品：電子秤、消費類玩具、遙控玩具等；

2.安防報警產品：消防報警、智能安防；

3.便攜式醫療產品：血壓計、醫療器械、醫療電子等；

4.通信產品：無線電話、PDA、單片機等；魅族：手機

5.儀器儀表產品：水、電、燃氣表等；

6.汽車電子產品：車載DVD、車載導航、汽車防盜器等；

7.家電類控制板產品：

(長虹、九州：機頂盒，創維：電視機)；

8.LED照明、LED手電筒等。

• 低壓差（Low Dropout）這是 LDO 最核心的特點。普通線性穩壓器需要輸入電壓比輸出電壓高 2-3V 才能穩定工作，而 LDO 的壓差（Vin - Vout）可低至 幾十毫伏（mV）（如 30mV、50mV），甚至趨近於 0（部分高精度 LDO）。例如：輸入 3.3V 時，LDO 可穩定輸出 3.0V（壓差僅 0.3V），普通線性穩壓器無法實現。
• 輸出穩定輸出電壓紋波極低（通常 μV 級），噪聲小，適合對電源純度要求高的場景（如模擬電路、傳感器、射頻模塊）。
• 結構簡單無需外部電感、電容等大體積元件（僅需少量濾波電容），外圍電路簡潔，集成度高，成本低。
• 響應速度快對輸入電壓波動和負載突變的調整速度快（毫秒至微秒級），動態性能優異。

1. 壓差（Vdropout）輸入電壓與輸出電壓的最小差值（確保輸出穩定時），分為靜態壓差（額定負載下）和動態壓差（負載變化時）。選型時需滿足：Vin (min) ≥ Vout + Vdropout (max)。
2. 輸出電壓（Vout）分為固定輸出（如3.3V、5V）和可調輸出（通過外部電阻分壓設置）。
3. 輸出電流（Iout）LDO 能穩定提供的最大負載電流（如 100mA、500mA、1A），需匹配負載需求（留 20% 餘量）。
4. 電壓調整率（Line Regulation）輸入電壓變化時，輸出電壓的變化率（如 0.01%/V），數值越小越穩定。
5. 負載調整率（Load Regulation）負載電流變化時，輸出電壓的變化率（如 0.1%），數值越小越穩定。
6. 輸出紋波與噪聲（Ripple & Noise）通常以峯峯值（如 10μVpp）或有效值表示，模擬電路、射頻電路需選擇低噪聲 LDO（可搭配噪聲抑制電容）。
7. 靜態電流（Iq/Ignd）LDO 自身工作消耗的電流（無負載或輕負載時），低功耗場景（如電池供電設備）需選擇微安級（μA）甚至納安級（nA）靜態電流的 LDO。
8. dropout 電壓温度係數 
   温度變化時壓差的漂移量，影響寬温環境（如工業設備）的穩定性。
9. 保護功能過流保護（OCP）、過温保護（OTP）、短路保護（SCP）、反向電流保護等，提升電路可靠性。

特性	LDO（低壓差線性穩壓器）	開關穩壓器（如 Buck 轉換器）
工作模式	線性模式（功率管持續導通）	開關模式（功率管高頻通斷）
壓差	極低（幾十 mV 至幾百 mV）	可較大（無嚴格限制，如輸入 12V 輸出 3.3V）
效率	較低（η = Vout/Vin，壓差越大效率越低）	較高（85%-95%，壓差影響小）
輸出紋波 / 噪聲	極低（μV 級），純淨	較高（mV 級），需額外濾波
響應速度	快（適合負載突變）	較慢（受開關頻率限制）
外圍電路	簡單（僅需輸入 / 輸出電容）	複雜（需電感、續流二極管、大電容）
體積 / 成本	小、低	大（電感佔空間）、高
散熱要求	壓差大時發熱嚴重（需散熱片）	發熱小（效率高）
適用場景	低壓差、小電流、低噪聲需求（如 MCU、傳感器、模擬電路）	大壓差、大電流、高效率需求（如電源適配器、工業設備、動力電池供電）

1. 輸入電壓選型需滿足 Vin ≥ Vout + Vdropout（留 10%-20% 餘量，避免輸入電壓波動導致 LDO 退出穩壓狀態）。
2. 散熱設計LDO 的功耗 P = (Vin - Vout) × Iout，壓差或電流較大時會嚴重發熱，需預留散熱空間，必要時加散熱片。
3. 濾波電容選擇輸入電容（靠近 LDO Vin 引腳）用於抑制輸入電壓波動，推薦陶瓷電容（1μF-10μF）；輸出電容（靠近 LDO Vout 引腳）用於穩定輸出電壓、降低紋波，需滿足 LDO 對輸出電容的等效串聯電阻（ESR）要求（通常 1μF-22μF 陶瓷電容）。
4. 輕負載穩定性部分 LDO 在輕負載（如 Iout < 1mA）時可能不穩定，需選擇支持輕負載穩定的型號，或適當增大輸出電容。
5. 靜態電流匹配電池供電設備需優先選擇低 Iq LDO，避免靜態電流過大導致續航縮短。
6. 保護功能根據應用場景選擇帶過流、過温保護的 LDO，避免負載短路或過熱損壞 LDO。

LDO 是一種 “低壓差、低噪聲、結構簡單” 的線性穩壓器，核心優勢在於輸出純淨、響應快速，適合低壓差、小電流、對電源噪聲敏感的場景；其短板是效率受壓差影響較大，不適合大壓差、大電流的高壓轉換場景（此時需選擇開關穩壓器）。在實際設計中，常與開關穩壓器配合使用，兼顧效率與低噪聲需求。