Benötigen Sie einen alternativen Weg, um mit den Mindeststromanforderungen von LDOs umzugehen

Ich entwerfe eine Schaltung, die einen LDO verwendet, um 3,3 V aus einem 10- bis 18-V-Eingang zu erzeugen. Manchmal brauche ich 1,2 Ampere von diesem Regler und manchmal brauche ich nur Mikroampere. Wenn ich noch weniger brauche, kann ich den Regler abschalten, aber es wird Zeiten geben, in denen ich eine Regulierung benötige und mein Stromkreis nur möglicherweise 0,5 oder 1 Milliampere zieht. Meine Schaltung enthält einen Mikrocontroller.

Mein Datenblatt besagt, dass mein LDO eine Mindestlast von 5 mA erfordert. Es ist ein Micrel/Microchip MIC29150.

Meine Frage ist also, abgesehen davon, dass ich einen Widerstand an einen der GPIO-Pins meines Mikrocontrollers anschließe und Strom bei etwa 5 mA abbrenne, wenn ich möchte, gibt es andere Techniken, die ich verwenden kann, die besser sind?

Einer meiner Gedanken war, einen Zener mit einem Widerstand in Reihe zu schalten, damit, wenn die Spannung über 3,5 oder so steigt, einige Milliampere abgebrannt werden, aber das scheint mir gefährlich zu sein.

Was ist also das Problem, einen 680-Ohm-Widerstand vom Ausgang des Reglers auf Masse zu legen (nicht einen der GPIO-Pins) und 5 mA verschwenden zu lassen?
Es ist nicht gefährlich, aber wenn Sie immer 5 mA nehmen, können Sie genauso gut einen Standardregler verwenden, zumal Ihre Versorgung jede Menge Headroom hat und keinen LDOR benötigt oder das tut, was Jim sagt.
Die Regulierung von 1+ Ampere über 7 ~ 15 V Differenz vom Eingang klingt so, als könnten Sie einen Abwärtswandler verwenden.
Kleiner LDO + Abwärtswandler, der ein- und ausgeschaltet werden kann?
@JImDearden: Ich dachte stattdessen an einen Abwärtswandler. Aber es ist lauter. Der Grund, warum ich dies ein- und ausschalten muss, ist, dass ich den LDO deaktivieren kann und die Schaltung nur Mikroampere ziehen muss. Es wird möglicherweise tagelang von einer Supercap-Ladung leben. Der uController wacht alle paar Stunden auf, um ein paar Dinge zu überprüfen, und versetzt sich dann wieder in den Tiefschlaf.
"Es wird möglicherweise tagelang von einer Supercap-Ladung leben" Haben Sie nicht in Betracht gezogen, dass diese Informationen für die Frage von entscheidender Bedeutung sind und hätten aufgenommen werden sollen? Wir können eine Frage nur auf der Grundlage der bereitgestellten Informationen beantworten.
@JImDearden - Ich habe diese Zeile in die Frage "Wenn ich noch weniger brauche, kann ich den Regler abschalten" eingefügt - deshalb hielt ich sie für die Frage nicht für relevant. Dieser Regler hat keinen großen Leckrückfluss von außen nach innen.

Antworten (3)

Laut Datenblatt für den MIC29150:

Die Regler MIC2915x–2975x sind zwischen endlichen Lasten spezifiziert. Ist der Ausgangsstrom zu klein, dominieren Leckströme und die Ausgangsspannung steigt. Der folgende minimale Laststrom überschwemmt jeden erwarteten Leckstrom über den Betriebstemperaturbereich...

Es scheint also, dass die Mindestlastanforderung durch die Worst-Case-Leckage von IN nach OUT durch den LDO bestimmt wird. 5 mA scheinen viel zu sein - die Leckage ist in den meisten Fällen wahrscheinlich weitaus geringer. Außerdem ist die Leckage eine sehr starke Funktion der Temperatur. Wenn Ihre Anwendung also keine hohen Temperaturen aufweist, könnten Sie mit weniger davonkommen.

Ein Zener am LDO-Ausgang könnte auch eine Option sein, wie Sie sagten. Dadurch wird verhindert, dass der Ausgang des LDO die Zener-Durchbruchspannung überschreitet, falls der Leckstrom größer als die Last ist. In diesem Fall sollten Sie überprüfen, ob Ihre Last die Zenerspannung überstehen kann, und auch sicherstellen, dass es keine Überlappung zwischen der Regelspannung des LDO und dem Durchbruch des Zeners gibt - dies würde dazu führen, dass der LDO Strom in den entlädt Zener.

Persönlich würde ich empfehlen, nach einem anderen LDO zu suchen, das keine so belastende Mindestlastanforderung hat. Es gibt viele, die überhaupt keine Mindestlastanforderung haben.

Die meisten LDOs mit Mindeststromanforderungen tun dies aus Stabilitätsgründen. Bei zu wenig Strom hat die Regelschleife möglicherweise nicht genug Verstärkung oder sie verliert den Phasenspielraum und wird instabil.

Vielleicht versuchen Sie, eine Regulierungsbehörde zu finden, die eine solche Anforderung nicht hat?

Überprüfen Sie MIC2940A und MIC2941A

Du könntest auch einen Schaltregler nehmen...

Ich habe mich für diesen Regler entschieden, weil er Auto-Load-Dump- und Reverse-Connection-Funktionen hat, die ich mag. Die anderen werde ich mir ansehen.
Leider sagen die MIC294x-Datenblätter Folgendes: Der MIC2940A bleibt stabil und in der Regelung mit Lastströmen von 5 mA bis zur vollen Nennleistung von 1,25 A.
Es heißt auch "Der empfohlene Mindestlaststrom von 1µA" für MIC2941, also .... Ich frage mich, welcher gewinnt!
Das ist seltsam. Ich werde weitermachen und dieses Ding prototypisieren und mehr herausfinden.
Diese ICs sind huuuge.
Nun, da Sie 18 V Eingang, 3,3 V Ausgang und einen maximalen Strom von 1,2 A haben, würde die Verlustleistung einen TO220 erfordern, also habe ich danach gefiltert.
Ja, danke - aber dieser Strom ist nur von kurzer Dauer und ich reduziere das Teil stark und verwende das SMD-Teil mit thermischen Durchkontaktierungen zu mehreren Schichten. Ich denke fast, ich sollte den Buck-Regler verwenden, aber ich wollte der Schaltung keine weitere Induktivität hinzufügen.
OK! Nun, wenn Sie nur den 1-Ampere-Strom pulsieren, könnten Sie mit DPAK-Reglern davonkommen ... Seltsamerweise machen Sie sich Sorgen über die Verschwendung von 5 mA, aber nicht über den super niedrigen Wirkungsgrad von 18% bei der Umwandlung von 18 V in 3 V3? ...
Wenn mein Stromkreis 13 V hat, läuft er auf einem 12-V-Ladesystem für Autos. Da ist viel Strom. Aber es muss auch in der Lage sein, herunterzufahren und zu schlafen und nach dem Abschalten keinen Strom zu ziehen. Es hat dann keinen Zugriff auf die 13 V und muss (über die Supercap) manchmal etwa eine Woche lang aktiv bleiben, möglicherweise länger.
OK! Das macht Sinn. Welche Spannung hast du am Supercap?

MCP1703 ist bis 16V spezifiziert (toleriert 18V), hat a < 10   μ A Ruhestrom und Erdstrom < 0,15   M A unter Höchstlastbedingungen.

Wenn Sie es brauchen, können Sie einige Volt mit Reihendioden am Eingang absenken.

Ja. Aber nur 1/4 Ampere. :(
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