Линейный стабилизатор (LDO)

Линейный стабилизатор (LDO) — микросхема, которая держит на выходе заданное напряжение, «сжигая» разницу в тепло. Просто, дёшево, без помех — и с одним большим минусом.

Работа: внутри транзистор, управляемый обратной связью. Вход 5 В, выход 3.3 В, ток 0.3 А — на транзисторе падает 1.7 В и рассеивается 0.51 Вт. Это тепло, и его надо отводить.

Параметры:

— Dropout — минимальная разница вход-выход. У AMS1117 это 1.1–1.3 В: чтобы получить 3.3 В, нужно минимум 4.4–4.6 В на входе. У современных LDO — 100–300 мВ.
— Ток покоя (quiescent) — сколько ест сама микросхема: 5 мА у старых, микроамперы у новых. Для батарейных устройств критично.
— PSRR — насколько хорошо давит пульсации входа: 60–80 дБ на низких частотах, хуже на высоких.
— Стабильность — некоторым LDO нужен конденсатор на выходе с определённым ESR, иначе они возбуждаются.

Типичные представители: AMS1117 (дешёвый, 1 А, dropout 1.1 В, любит 10 мкФ), LM1117, MCP1700 (микроток, 250 мА), TPS7A02 (сверхмалый ток покоя), LP2985.

Когда LDO — правильный выбор: разница напряжений мала (5 → 3.3 В), ток небольшой (до 0.5 А), нужен чистый аналоговый выход, схема простая и дешёвая.

Когда неправильный: 12 → 3.3 В при 1 А (это 8.7 Вт в тепло — сгорит), батарейное устройство с малым потреблением (ток покоя съест больше, чем нагрузка), вход выше 15 В.

Признак перегрева: корпус горячий, выход «плывёт», при долгой работе микросхема уходит в защиту и напряжение пропадает. Решение — радиатор, меньший вход или импульсный преобразователь.