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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:
  W. p  m$ T  C& u( l6 M, y6 @9 X5 J6 [- x! u" b) n% H/ |6 l3 @

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& J& ]5 `5 s4 K2 D. e2 y6 \9 \9 u8 I/ \
带可调节电压功能的LDO,典型电路如下:
- _& V" Y* k" b4 |: R

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5 A* a2 {1 s( k3 C: Q, o/ a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:
9 ~& ?7 C$ R: F3 B3 F

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/ ]0 w& B9 ?7 L# X" w/ i  u上述原理图对应的PCB布局图:(layout布局值得学习)
* W" }( t" {  e: v$ ~/ L

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2 M2 H7 Q( _! y& x3 N% e" X2 p( p
为什么需要这个二极管呢?3 \+ U  b8 e0 a) }" g
一般情况下,LDO不需要任何保护二极管。( D. ]/ @* z2 S3 q/ X1 y: z6 d
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:$ ^" I" @  l( Z+ E* @

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* U( h. {) k; _4 ?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); [$ _& J5 B. E" G6 j8 q4 K

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' j, ~$ [9 l: Z+ E' a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:
! d6 s2 H6 g- ]( y6 e! Y+ ~( K

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1 Q! G6 B6 _$ s. \/ J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:2 p+ W$ y$ g/ F$ G  }, c5 r

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7 ~1 C6 ?' m. q) [9 K6 P+ F: n
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:
) w1 u* I. d$ B4 F! W1 J! e8 Q% _% s. e9 v
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。
1 P" m% P7 c6 {0 b$ n这是TI的LM1117数据手册的描述:, Z# C( V# d9 Y+ E2 G5 z

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  j/ k4 b$ K( Q8 x2 I+ |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:
  r  I) N4 _  U9 C! ~& e

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" d2 ]# t; S; L0 I5 G' {对应的实物:
  Q( `# ~! q/ x

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8 S1 Z4 E& Q, Z3 q5 x  H$ P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 :$ z. a% u. [/ \7 V- E! q6 B, a

% m% S* d8 l: @# D* x- \

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, j1 W7 j+ z* @& s# |
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。
. [; z7 x/ }5 G# E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。7 D7 w' P% M" d, c' o3 T! G  _
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。. B" Q$ K- ~6 U* [4 B4 a
总结:, n4 D" [+ m' h+ H% S5 s
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。1 Z# i# e- y6 D  o  a
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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