电源之LDO-7. LDO的电流相关概念

-----本文简介-----

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主要内容包括：

    ①：静态电流

    ②：接地电流

    ③：关断电流

    ④：电流限制

    ⑤：防止反向电流

-----正文-----

     LDO的电流相关内容包括如下几种，静态电流I_Q、接地电流I_GND、关断电流、电流限制、防止反向电流等。

        ①静态电流I_Q

        静态电流 IQ是指当外部负载电流为零时为LDO 的内部电路供电所需的电流，它包括带隙基准电压源、误差放大器、输出分压器以及过流和过温检测等电路的工作电流。静态电流由拓扑结构、输入电压和温度确定。

        LDO消耗功率P_D=（V_IN-V_OUT）* I_OUT+（V_IN * I_Q）

        在待机模式中，静态电流甚至会占功耗的百分之五十以上，虽然其值不大，但是在一些低功耗设计中，如智能手表、手环等这个消耗就非常重要了。

        ② 接地电流I_GND

        接地电流I_GND是指输入电流与输出电流之差，并且必然包括静态

电流I_Q。一般的LDO接地电流在几个毫安级别。

        效率 =  I_OUT/( I_OUT + I_GND) × V_OUT/V_IN × 100%

        以TI的TPS7A91为例，若其输入电压6.5V，输出电压3V，输出电流为5mA，则其I_GND约为2mA，即效率不会高于36%，在低功耗应用中，这个效率非常低下。

        ③ 关断电流

        关断电流是指输出被禁用时（受LDO控制，区别于负载断开的情况）LDO 消耗的输入电流。输出被禁用时，部分内部电路不再消耗功率，所以关断电流一定小于静态电流。其在低功耗应用中是非常重要的参数。

        如下图所示，关断电流与输入电压和温度有关。

        ④ 电流限制

        一般LDO中都过流关断功能，输出电流到达设定值时就会关断输出。但设定值也会随温度、输出电压等因素有变化，设计的时候需考虑这些因素。如下图1、图2所示。

图1 VOUT&温度对电流限制的影响

图2 温度对电流限制的影响

        ⑤ 防止反向电流

        由于内部MOS管存在一个体二极管，当特殊情况下Vout大于Vin和内部体二极管正向导通压降之和时，电流可能通过体二极管反向流动，造成LDO损坏。

        防止出现反向电流的方法有几种，例如在Vin与Vout之间反并联一个肖特基二极管，由于肖特基二极管正向压降远低于内部体二极管的压降，所以反向电流会先通过外部肖特基二极管流向Vin，不会损坏LDO。

图3 Vin与Vout之间反并联肖特基二极管

        也可以在输入端串联肖特基二极管来防止反向电流。

图4 在输入端串联肖特基二极管

----总结----

总结：本文介绍了LDO关于电流的相关概念。    

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