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请教:关于LDO的稳定性问题。谢谢。

最近在学习一些LDO稳定性的文章及调试中的一些问题,请教一下大家。对于需要输出电容的ESR来保持稳定性的LDO,比如LP2985为例,手册上说的,假如输出电容采用2.2UF,高温下容值下降到了1UF,2985会震荡。那么这个震荡是因为ESR也下降一半导致的吗?

1、根据ESR与损耗角正切的关系,是不是温度变化是损耗角正切是不变的?

2、对于瓷介电容,几个UF的自谐振频率都在1MHZ左右吧,那么ESR也是在这个频率附近最低。一般电容的测试,小于10UF的按照1KHZ频率进行测试的,那么,对于LDO的工作来说,我们应该关注多大的频率范围?因为加入在几十个KHZ频率一下,电容的ESR也比较高,即使ESR减半了也会远大于0.005欧姆。

3、看到一些经验文章说,对于内部采用双极性二极管的,对输出负载有要求,不能小于10MA,否则会引起震荡。对吗?

4、对于输出电容的PCB布局,加入离输出管脚超过了1CM,可能会引起震荡?

谢谢。

KW X:

亲;系统是否稳定,受制于外界响应和自身反应速度。ESR仅是影响稳定的一个相。探讨这个问题;需要用到自动控制理论。

离开这些高深的东西;举个简单例子:

我们可以在地上画根直线;你沿这根线走去。线就是你的理论设定值,你走的路线就是实际值。

当你以一定速度垂直走向直线;通常会越过线;然后回到线上。这个越过的距离就是超调。如果用两侧栏杆挡在线两侧;而你的速度很快的冲入,你就会被栏杆来回撞着向前跑;这就是自激振荡。如果慢慢的你不再被栏杆反弹,系统就是收敛的,否则系统是不收敛。

如果护栏间距拉大,你就相对容易稳定下来;这就是大电容比较好用;小电容比较容易自激类似。

如果你斜着跑入,夹角越小;越容易稳定。

最后;别人的经验,可以参考,但要扬弃。不要动不动就谁谁说啥;如此;不如你问言者。且不论正确与否;任何结论都是有条件存在的。

dwyane lee:

回复 KW X:

非常感谢您的回答。应该感觉出你理论和实际水平都挺高,虽然语气中能听出一些傲气,可能是技术牛人的通病吧。

我想当一个人在某一领域的技术水平达到融汇贯通的时候,对初学者的问题讲解的越直白越能说明理解的够深。可能我对这块知识有限,说实话,你的比喻还是有些晦涩。对我那几个直白问题,我想您要是对此了解比较深入,还是直白解答比较好,当然你可以当做没看到此贴,我本是期待TI工程师能给我个解答。

我只是遇到了一点实际中的问题,看了一些LDO设计的论文,当然,是我自己的原因,学的功夫还不够,提出的问题也许有些小白。像您说的,系统是否稳定,受制于外界响应和自身反应速度。我想如果您对这两点直白的解释一下更好,不需要比喻。您说ESR只是一个点,您对此展开讨论,比如说ESR,输出电容大小的问题等等,我想对我理解的深入会更有帮助。

另外,我想自动控制,别说的那么高深吧。

因为我不设计LDO,只想用好,对于LDO这种基本原理不是很复杂的一个基于运放负反馈的闭环系统,我只是想关注于有外界输出电容保持稳定性的相关问题。

另外,您说到动不动就说谁谁说啥,明显能听出你心里的鄙视与厌烦。可以理解,但是我没有说某某权威怎么怎么说,只是在一个工程师的应用比较中看到的说了双极性管子对轻负载能力的一个经验,因此想确认一下,若给你产生不满的情绪深感抱歉啊。因为是一篇文章,没有邮件之类的联系方式与作者请教,恰巧调试2985,就想到来次请教下TI工程师。

对大神的回复诚信感谢,之上的回复也没有怨意,只是您的的回复没有解答我心中的一些疑惑。当然了,我知道很多技术问题自己专研比较,企业文化不同,我知道企业的技术牛人都是凭自己积累起来的经验与理解,动不动就求助是一种不上进的表现,我也会继续多看些书籍与论文。

最后祝好。

KW X:

回复 dwyane lee:

不好意思;如有得罪,烦多包含。不知道你是否玩过射击游戏。

LDO做的工作如同瞄准,始终努力将输出调整到额定值(目标)。这里的稳定与ESR关系不大,可以理解为大的电容;可以让输出变化慢点(枪摆的慢点);让LDO来得及反应和准确调准(容易瞄准)。反之;LDO会因快的变化速度而来不及准确反应而做过(枪摆的过快而在目标附近不停的摆动而无法稳定下来。电路上就是振荡)。

dwyane lee:

回复 KW X:

非常感谢您的回答,您无需抱歉,我当时只是觉得您没有用最简单的语言解释清楚而已。说实话,我是真没玩过射击游戏,一直以来除了玩过QQ斗地主,没玩过什么游戏。您对于电容的解释,我不知道是不是理解为就是电容的储能充放电功能。但是您说与ESR没有关系,我不太敢苟同。不管是理论的论文上,还是一些器件的手册中,凡是需要外界输出电容的,除了有电容容值的要求外,是的确需要外界电容提供一个大小合适的ESR,以提供一个零点补偿内部电路的主极点所带来的相位延迟。当然你说大电容的好处在我自己的实际中也是验证了,是有好处的。也希望有TI工程师以LP2985为例,解答我的一些疑惑。

再次感谢您。

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