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作者: Luca Vassalli 作為應(yīng)用工程師，經(jīng)常有人問我調(diào)節(jié)器能否在無負(fù)載條件下工作�，F(xiàn)代的多數(shù)LDO和開關(guān)調(diào)節(jié)器都可在無負(fù)載條件下穩(wěn)定工作，那么，人們?yōu)槭裁匆磸?fù)問這個(gè)問題呢？某些較老的功率器件必須滿足最低負(fù)載要求才能穩(wěn)定工作，因?yàn)楸仨氀a(bǔ)償?shù)臉O點(diǎn)之一會(huì)受到有效負(fù)載電阻的影響，詳見"應(yīng)用工程師問答37——低壓差調(diào)節(jié)器"。例如，圖A表明，LM1117的最小負(fù)載電流要求為1.7 mA（最高5 mA）。 
圖A. LM1117的最小負(fù)載電流規(guī)格 多數(shù)較新的器件都支持無負(fù)載運(yùn)行，極少有例外。采用使LDO在任何輸出電容（尤其是低DSR電容）條件下保持穩(wěn)定的相同設(shè)計(jì)技術(shù) 來確保無負(fù)載條件下的穩(wěn)定性。對(duì)那些要求負(fù)載的少數(shù)現(xiàn)代器件來說，導(dǎo)致限制的通常是通過調(diào)整元件的漏電流，而不是穩(wěn)定性。怎樣才能知道這些呢？ 閱讀數(shù)據(jù)手冊(cè)。如果器件要求最低負(fù)載，數(shù)據(jù)手冊(cè)一定會(huì)有所表示。 ADP1740和其他低電壓、高電流LDO就屬于這類。85℃時(shí)，來自集成電源開關(guān)的最差條件漏電流約為100μA，125℃時(shí)為500μA。無負(fù)載條件下，漏電流會(huì)對(duì)輸出電容充電，直到開關(guān)VDS足夠低并能使漏電流降至可忽略水平，因此無負(fù)載時(shí)輸出電壓升高。數(shù)據(jù)手冊(cè)中要求500 μA的最低負(fù)載，如果器件將在高溫條件下工作，則建議采用偽負(fù)載。相比器件的2-A額定值，該負(fù)載還是比較小的。圖B所示為ADP1740數(shù)據(jù)手冊(cè)規(guī)定的最小負(fù)載電流。
圖B. ADP1740的最小負(fù)載電流規(guī)格 如果數(shù)據(jù)手冊(cè)未明確規(guī)定最小負(fù)載，應(yīng)該怎么辦呢？ 多數(shù)情況下并不需要最小負(fù)載。這可能難以令人信服，但是如果需要最小負(fù)載，數(shù)據(jù)手冊(cè)一定會(huì)明確說明。引起困惑的原因在于，數(shù) 據(jù)手冊(cè)往往包含一些圖示，展示了一定工作范圍內(nèi)的技術(shù)規(guī)格。多數(shù)示意圖都是對(duì)數(shù)圖，可以顯示數(shù)十倍頻程的負(fù)載范圍，但對(duì)數(shù)標(biāo)尺不能到零。圖C展示的是ADM7160輸出電壓和地電流與負(fù)載電流在10 μA至200 mA范圍內(nèi)的關(guān)系。其他圖（比如地電流與輸入電壓的關(guān)系圖）展示的是多個(gè)負(fù)載電流條件下的測(cè)量值，卻不顯示零電流下的數(shù)據(jù)。另外，PSRR、線性調(diào)整率、負(fù)載調(diào)整率和噪聲等參數(shù)會(huì)規(guī)定一定的負(fù)載電流范圍，其中并不包括零，如圖D 所示。盡管如此，所有這些都不表示需要最小負(fù)載。
圖C. ADM7160輸出電壓和地電流與負(fù)載電流的關(guān)系
圖D. ADM7160負(fù)載調(diào)節(jié) 具有節(jié)能模式(PSM)的開關(guān)調(diào)節(jié)器的用戶往往擔(dān)心器件在輕負(fù)載條件下的工作性能，因?yàn)镻SM 會(huì)降低工作頻率，跳脈沖工作，帶來突發(fā)脈沖，或者這些問題同時(shí)存在。PSM可以在輕負(fù)載條件下降低功耗，提高效率。其不足是輸出紋波會(huì)顯著增加，但器件會(huì)保持穩(wěn)定，可以輕松在無負(fù)載條件下正常運(yùn)行。 如圖E所示，當(dāng)負(fù)載在800 mA和1 mA之間切換時(shí)，PSM會(huì)導(dǎo)致ADP2370高電壓、低靜態(tài)電流降壓調(diào)節(jié)器的紋波增加。在1 mA條件下進(jìn)行測(cè)試并不意味著1 mA就是最小負(fù)載。
圖E. ADP2370在節(jié)能模式下的負(fù)載瞬態(tài) 圖F所示為紋波電壓隨負(fù)載電流變化的情況。在這種情況下，示意圖一直變?yōu)榱�。這表明了兩點(diǎn)，首先，負(fù)載可以為零；第二，無負(fù)載條件下的噪聲可能不會(huì)比1 mA或10 mA條件下的噪聲差。
圖F. ADP2370輸出紋波與負(fù)載電流的關(guān)系 結(jié)論 多數(shù)現(xiàn)代調(diào)節(jié)器均可在零負(fù)載電流條件下穩(wěn)定工作，但是，如果有疑問，請(qǐng)查詢數(shù)據(jù)手冊(cè)。謹(jǐn)慎為上。對(duì)數(shù)圖不會(huì)變?yōu)榱悖?測(cè)試并非始終都在零負(fù)載電流條件下進(jìn)行，但不得由此推斷調(diào)節(jié)器在無負(fù)載條件下不能工作，即使數(shù)據(jù)手冊(cè)未列出無負(fù)載條件下的數(shù)據(jù)。對(duì)于開關(guān)調(diào)節(jié)器，節(jié)能模式下出現(xiàn)紋波是正�，F(xiàn)象，并不表示器件不穩(wěn)定。 |
