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作者: Luca Vassalli 作為應用工程師，經常有人問我調節器能否在無負載條件下工作。現代的多數LDO和開關調節器都可在無負載條件下穩定工作，那么，人們為什么要反復問這個問題呢？某些較老的功率器件必須滿足最低負載要求才能穩定工作，因為必須補償的極點之一會受到有效負載電阻的影響，詳見"應用工程師問答37——低壓差調節器"。例如，圖A表明，LM1117的最小負載電流要求為1.7 mA（最高5 mA）。 
圖A. LM1117的最小負載電流規格 多數較新的器件都支持無負載運行，極少有例外。采用使LDO在任何輸出電容（尤其是低DSR電容）條件下保持穩定的相同設計技術 來確保無負載條件下的穩定性。對那些要求負載的少數現代器件來說，導致限制的通常是通過調整元件的漏電流，而不是穩定性。怎樣才能知道這些呢？ 閱讀數據手冊。如果器件要求最低負載，數據手冊一定會有所表示。 ADP1740和其他低電壓、高電流LDO就屬于這類。85℃時，來自集成電源開關的最差條件漏電流約為100μA，125℃時為500μA。無負載條件下，漏電流會對輸出電容充電，直到開關VDS足夠低并能使漏電流降至可忽略水平，因此無負載時輸出電壓升高。數據手冊中要求500 μA的最低負載，如果器件將在高溫條件下工作，則建議采用偽負載。相比器件的2-A額定值，該負載還是比較小的。圖B所示為ADP1740數據手冊規定的最小負載電流。
圖B. ADP1740的最小負載電流規格 如果數據手冊未明確規定最小負載，應該怎么辦呢？ 多數情況下并不需要最小負載。這可能難以令人信服，但是如果需要最小負載，數據手冊一定會明確說明。引起困惑的原因在于，數 據手冊往往包含一些圖示，展示了一定工作范圍內的技術規格。多數示意圖都是對數圖，可以顯示數十倍頻程的負載范圍，但對數標尺不能到零。圖C展示的是ADM7160輸出電壓和地電流與負載電流在10 μA至200 mA范圍內的關系。其他圖（比如地電流與輸入電壓的關系圖）展示的是多個負載電流條件下的測量值，卻不顯示零電流下的數據。另外，PSRR、線性調整率、負載調整率和噪聲等參數會規定一定的負載電流范圍，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載。
圖C. ADM7160輸出電壓和地電流與負載電流的關系
圖D. ADM7160負載調節 具有節能模式(PSM)的開關調節器的用戶往往擔心器件在輕負載條件下的工作性能，因為PSM 會降低工作頻率，跳脈沖工作，帶來突發脈沖，或者這些問題同時存在。PSM可以在輕負載條件下降低功耗，提高效率。其不足是輸出紋波會顯著增加，但器件會保持穩定，可以輕松在無負載條件下正常運行。 如圖E所示，當負載在800 mA和1 mA之間切換時，PSM會導致ADP2370高電壓、低靜態電流降壓調節器的紋波增加。在1 mA條件下進行測試并不意味著1 mA就是最小負載。
圖E. ADP2370在節能模式下的負載瞬態 圖F所示為紋波電壓隨負載電流變化的情況。在這種情況下，示意圖一直變為零。這表明了兩點，首先，負載可以為零；第二，無負載條件下的噪聲可能不會比1 mA或10 mA條件下的噪聲差。
圖F. ADP2370輸出紋波與負載電流的關系 結論 多數現代調節器均可在零負載電流條件下穩定工作，但是，如果有疑問，請查詢數據手冊。謹慎為上。對數圖不會變為零， 測試并非始終都在零負載電流條件下進行，但不得由此推斷調節器在無負載條件下不能工作，即使數據手冊未列出無負載條件下的數據。對于開關調節器，節能模式下出現紋波是正常現象，并不表示器件不穩定。 |
