[LDO使用方法详解！最常见的供电元器件、硬件开发必读的基础知识]什么元器件给固态继电器供电
时间：2018-07-19 19:22:18 来源：天一资源网 本文已影响 人 
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常用的单节锂电池供电电压在3.3V-4.2V之间，USB供电电压在5V-5.5V，圆头DC接头的供电电压可达12V-20V。
但是芯片的工作电压都达不到这么高，普遍在2.8V-3.3V。在智能硬件设计中，如何给系统的各个模块供电，是有很多门道的。硬件工程师在开始设计之前，首先应当考虑就是电源系统的架构。
常用的供电方式有：电池直供，LDO，DC-DC三种。
电池供电：一般带有PMU的高性能CPU，如平板和手机CPU，都可以用电池直接供电。2G模块、4G模块这些来源于手机的模块，也可以直接用电池供电。
DC-DC：超低电压的CPU内核电压、DC供电的5V或12V转4V、大功率音频功放的4.2V升压到12V，这些都是DC-DC供电的场景。主要用在大电流、高电压的情况下。
LDO：（low dropout regulator，低压差线性稳压器）在需要降压、且小电流工作情况下， 以LDO为主。通常供电使用中，LDO的用量远比DC-DC大。
常用的智能硬件电源系统架构图
带电池的智能系统的供电方式
LDO的用法：非常简单
输入一个高电压，输出一个低电压。
有一个EN脚，用GPIO口控制LDO是否有输出。
（也有不带EN脚的，只能打开，无法关断）
LDO的样子
LDO一般有4个脚或5个脚，也有不带EN脚的3个脚的封装。
尺寸从大到小各种形态都有。有一些大功率的LDO像是一个mos管，带有散热焊盘。
普通LDO
大功率LDO，带有散热脚
LDO工作原理：
通过控制内置MOS管的打开幅度，来控制输出的电压高低。
LDO内部架构图
LDO的特性：电流小、效率低。
输入5V，输出3.3V，多的1.7V的电压去哪里了呢？都被LDO里面的MOS管消耗掉了，变成了热能。
由此可见，LDO的效率是非常低的，5V-3.3V的效率只有66%，如果是5V直接降到1.2V，效率只有24%。
这也就是为什么小尺寸LDO一般只有200mA至300mA的最大输出电流，降下来的电流都变成热量了，元器件发热就会很厉害。
LDO效率那么低，为什么还用LDO？
核心原因还是便宜。一个国产LDO一般只需要人民币0.3块。而一个DC-DC降压芯片至少也要1-2块钱。
对于电流不大的场景，包括传感器、摄像头、单片机等，都可以用LDO来驱动，没有必要用DC-DC。
对功耗要求高的场合，也可以用LDO
智能手环、智能门锁等，对功耗的要求是很高的，希望电池尽量小，使用时间尽量久，但是依然有很多人使用LDO。并不只是因为成本原因。
而是因为，小电流工作场景下，DC-DC的效率和LDO的效率差不多。智能穿戴设备、智能锁这些设备待机功耗只有几十uA，远低于DC-DC高效率的工作区间，在这种超小电流下，还不如LDO的效率高呢。
DC-DC，只有电流足够大的时候，才能体现出其接近90%的超高效率的优势。
如图，Ti的一颗DC-DC，5V转2.5V，如果只输出0.1mA，在PFM工作模式下的效率约50%（和LDO一致），在PWM工作模式下还不到10%（远低于LDO）。
LDO使用注意事项
最大电流限制：
小尺寸LDO的工作电流都不大，不能超过额定电流，超过了就容易损坏。例如用一个200mA、3.3V的LDO驱动并联白灯灯组，最大不能超过10颗（每颗20mA）。通常使用的时候如果考虑2成设计余量的画，最多不能超过8颗。
工作压降：
标称3.3V输出的LDO，如果输入也是3.3V，输出多少伏？
肯定不是3.3V，而是3.1-3.2V。LDO的输出电压要比输入电压低一些，一般要低0.1-0.2V。所以LDO供电的时候要注意输入电压。主要是在电池供电的时候要考虑好。锂电池最低可以放到低于3V的状况，此时就不适合使用3.3V的LDO。
开关下拉电阻
LDO的开关脚，一般是通过GPIO口控制的，最好要预留下拉电阻。用于保持LDO在无控状态下是关闭的状态。
如果用了一个默认上拉的GPIO口，就会导致LDO在系统刚上电的时候被打开了。如果LDO上接的设备会有IO电压，就可能犯灌到CPU中去，导致系统关机漏电或开机异常。
原文来自-燚智能硬件开发网（四个火读作 Yi）
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