简短的说明一下LDO的功耗计算,算是定量分析:
前面看到EDN的文章有很多,大致回顾一下LDO的分类:
LDO功耗分成两个部分,漏电流功耗和供电电流引起的功耗,计算方法和原理如下:
接下来我们要定义一个接受标准
按照汽车电子的要求,电压可以分为三种9~16V 正常电压范围,在这个范围内,环境温度按照模块的定义,一般认为-40~85DegC。我们在这个温度,在16V(电压越高,功耗也越大)能够接受的结温其实不能定义为150度,如果温度接近150度,等于LDO在最坏情况下,每时每刻都工作在满负荷下,这样基本用个几个月就挂了,突然增加个负荷,LDO就烧毁了,这是我们无法接受的。
16~18V 过压状态。这个状态下是ISO16750规定的,在这种状态下,结温150度是可以接受的,因为毕竟已经是错误状态了。环境温度和上面温度是一样的。
24V 上电超压(Jump start),这个要求比较特殊,我们只需要在55摄氏度时候衡量此时功耗的情况,这个功耗看上去比较恐怖,不过此时很多负荷没有工作,所以也需要校核这个状态的情况。
在参数层面,I.Q为所有VCC系统的耗电,一般来说就是单片机的供电电流不太好算,不过后面会介绍这个算法的,大概把工作频率作为一个参数,得到工作电流+IO出入电流。
I.q静态电流,这个电流其实和I.Q是相关的,和输入电压也是相关的。简单的方法就是直接套最大值:(一定要注意看测试数据的温度范围,不要用常温的就搞大了)
VCC输出电压:这个直接下表格就可以得到,注意温度范围和负载电流。
另外一个重要的参数就是热阻了,不同封装不一样,简单方法就是看数据:
如果实际PCB空间有限,可以折算一下,根据图表得出数据
如果需要很准确的知道Iq,那么就需要找出几个图表
Iq和IQ的曲线(一般是给出25degC)
Iq和输入电压的关系(25degC)
然后根据这两个图表得出,当前输入电压和输出电流条件下,典型值的Iq,给它加上一个比例就可以估算出相对精确一些的Iq。
结语:这个估算比较简单,主要是一般Datasheet也不会有太多信息,美国的同行非常幸福,找美国那边一个email就能要来一些没有release出来的,在我们这基本拿不到数据。
题外话:美国人预算一般比较多(车厂给的钱就多),所以很多估算都是两头值。我们这属于车厂给的钱少,成本少,实验费用也少,不得已只能算得更细一些(测试要花不少钱),数据还警察拿不到。