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为什么LDO线性稳压器并联二极管

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发表于 2023-11-16 08:30:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
LDO一般不需要并联二极管,典型电路如下:
, E6 P8 m, Y+ h' _9 ]) R
+ Q1 e- Y% F9 r) U

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( R0 X( t% g7 e
带可调节电压功能的LDO,典型电路如下:
9 W$ i5 F+ B- k* {- H( g+ M2 \# U

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+ O5 |4 q* q: ^
偶尔会看到在LDO的输入引脚和输出引脚之间并联一个二极管:
) G& ^' w2 S2 Q+ v

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; `& ]+ e; i* @% M/ z8 N+ |上述原理图对应的PCB布局图:(layout布局值得学习); x0 {7 H/ b2 V9 c, F# T

xaib0cmw43064018687913.gif

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# f' Y+ }1 N  b  r; \$ p, o( Y
为什么需要这个二极管呢?
/ p- L8 o* Q5 J: X: u; N3 `5 b一般情况下,LDO不需要任何保护二极管。; i) t& X: S3 F2 b2 s9 q% g" W
但是,当输出电容器(C2)连接到稳压器,并且输入端对地短路时:0 j5 U. r. ^/ q; B1 \7 A

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" O' Q2 _6 o" s5 B& S# B# P2 T
输出电容器将放电到稳压器的输出端:(放电电流取决于电容器的容值、稳压器的输出电压和 VIN 的下降速率)
7 I' I+ ~1 X0 ~3 I7 _

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4 F8 f# B5 z; k' L/ m+ M( ]
在LM1117稳压器中,输出引脚和输入引脚之间的内部二极管可以承受10A 至20A 的微秒级浪涌电流,这是该稳压器的内部框图:
1 |2 u( M; O1 ~; x% G

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6 F5 [# W. H' c
如果使用极大的输出电容器(≥1000μF) 并且输入瞬时对地短路,稳压器可能会损坏:
$ I" X+ _6 e3 B$ l4 n- y6 O

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5 |! m' N# ]% Q1 k" d
这种情况下,建议在输出引脚和输入引脚之间使用外部二极管来保护稳压器:+ }( @7 J3 _% E+ q

2 k% d, T# G: {% s: w  N& ]关于LDO线性稳压器并联二极管,网络上有一些解释原因的文章。但网络上太多不靠谱的文章,遇到问题还是先看芯片的datasheet数据手册,数据手册是最权威的。/ J: j% |# ^6 {% R* W+ o4 Q, w
这是TI的LM1117数据手册的描述:  a0 X& z8 H- u1 r

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- R0 J+ U7 s3 Q6 \3 [9 e1 G4 |电路啊喜欢理论结合实际案例,以下是一个LDO线性稳压器并联二极管的实际案例,原理图:
% i+ l- i0 x) `0 d5 E/ X* R

funpam4oltw64018688513.gif

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$ n5 E. D0 N6 `2 W
对应的实物:" j; ^2 G# s# X# Z9 k' j

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$ i5 Y+ Y, d/ h# G: O使用的是稳压器LM317,关于并联二极管,其数据手册的描述如下 :
7 I  I: x# L. X& L2 L" m) e1 J
4 j  L4 t0 H+ Y7 {& C! {3 m- v) c

lhxhdb24vdr64018688714.png

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8 ]" Q# x: ^* G& i4 ]
数据手册说二极管D1提供一个低阻抗的泄放路径,防止输出电容对稳压器的输出引脚放电。
: e5 _8 L. }! S; R, @一般情况不需要增加这个二极管D1,具体参考稳压器的数据手册,谨慎设计电路。. f; h' R, w: t' M& m. Q# M
另外需要注意,增加这个二极管时,二极管的反向耐压要大于LDO稳压器的输入电压。7 _" R5 m* `1 ^/ a) ^
总结:
. A) A* |- Y- p9 P, F, e遇到问题,比如发现LDO稳压器罕见地并联了二极管,应该先查看芯片的数据手册,看能否解答疑问。9 B  U% P4 S0 `1 p( C$ N. ?
有些LDO稳压器的数据手册没有写需要并联二极管,可能是它真的不需要,也可能是因为一般情况下不需要,于是没写,总之大家留个心眼。
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