二极管在LDO电路中的常见应用方式

2024-03-19

交流群的一次讨论,想到简单汇总一下,二极管在LDO电路中的一些常见用法。  

1、防反接——二极管接在VIN端

输入VIN串一个二极管,如下图所示的D1,有两个作用,一个是防止电源反接;输入输出压差大的应用,二极管可以承担一部分LDO的热损。  

二极管在LDO电路中的常见应用方式 (https://ic.work/) 电源管理 第1张

  防反接原理:当VIN和GND接反的时候,因为二极管D1的存在,使GND无法进入LDO,无法形成电流回路,保护了LDO。  

二极管在LDO电路中的常见应用方式 (https://ic.work/) 电源管理 第2张

  2、防反接——二极管接在GND端   防反接的,二极管还可以接在系统GND和LDO芯片GND之间,如下图所示的D2。  

二极管在LDO电路中的常见应用方式 (https://ic.work/) 电源管理 第3张

  防反接原理:当VIN和GND接反的时候,因为二极管D2的存在,使VIN无法进入LDO,无法形成电流回路,保护了LDO。  

二极管在LDO电路中的常见应用方式 (https://ic.work/) 电源管理 第4张

  因为D2的存在,会抬升LDO GND(A点)的电压,A的电压差不多为D2的导通压降。  

二极管在LDO电路中的常见应用方式 (https://ic.work/) 电源管理 第5张

  画出老式PNP架构的LDO,可以看出,A的电压抬升之后,会导致VOUT输出减小,使用D2做防反接,这一点是要考虑进去的。  

二极管在LDO电路中的常见应用方式 (https://ic.work/) 电源管理 第6张

  将二极管换作一个电压源,简单跑一下直流传输特性,可以看出,随着V2(A点电压)的增大,输出VOUT是减小的趋势。  

二极管在LDO电路中的常见应用方式 (https://ic.work/) 电源管理 第7张

  3、输入输出钳位保护   在输入和输出之间串一个二极管,用来防止反向电压损坏LDO。   ① LDO正常工作时,VIN大于VOUT,二极管D3截止;   ② LDO掉电,出现VOUT下电比VIN下电慢的情况,反向压差可能会损坏LDO,加了D3,输入和输出电压差钳位在二极管压降大小,保护了LDO。   为什么会有这种用法呢?老式架构LDO,内部用PNP三极管,发射极和集电极的反向耐压其实是不高的。  

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  4、降压&防灌电   要求不高的场合,输出串一个D4,增加一些压降,达到预期的电压值,同时也能防止VOUT串电到芯片的OUT脚。  

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