Нужен альтернативный способ справиться с минимальным текущим требованием LDO

Я разрабатываю схему, которая использует LDO для получения 3,3 В от входа от 10 до 18 В. Иногда мне нужно 1,2 ампера от этого регулятора, а иногда мне нужны только микроампер. Когда мне нужно еще меньше, я могу отключить регулятор, но будут моменты, когда мне понадобится регулирование, и моя схема будет потреблять, возможно, только 0,5 или 1 миллиампер. Моя схема содержит микроконтроллер.

В моей таблице данных указано, что для моего LDO требуется минимальная нагрузка 5 мА. Это Micrel/Microchip MIC29150.

Итак, мой вопрос: помимо установки резистора на один из контактов GPIO моего микроконтроллера и сжигания электроэнергии на уровне около 5 мА, когда я хочу, есть ли какие-либо другие методы, которые я могу использовать, которые лучше?

Одна из моих мыслей заключалась в том, чтобы поставить стабилитрон последовательно с резистором, чтобы, если напряжение превысит 3,5 или около того, он сжег несколько миллиампер, но мне это кажется опасным.

Так в чем проблема поставить резистор на 680 Ом с выхода регулятора на землю (а не на один из контактов GPIO) и позволить ему тратить 5 мА?
Это не опасно, но если вы всегда собираетесь потреблять 5 мА, вы можете также использовать стандартный регулятор, тем более что ваш источник питания имеет большой запас и не нуждается в LDOR или делает то, что говорит Джим.
регулируя 1+ ампер на 7 ~ 15 В разницы от входного сигнала, похоже, вы могли бы использовать понижающий преобразователь.
Маленький LDO + понижающий преобразователь, который можно включать и выключать?
@JImDearden: вместо этого я подумал о конвертере доллара. Но шумнее. Причина, по которой мне нужно включать и выключать это, заключается в том, что я могу отключить LDO, а схема должна потреблять только микроампер. Он будет жить на зарядке суперкап потенциально в течение нескольких дней. uController будет просыпаться каждые несколько часов, чтобы проверить несколько вещей, а затем снова погрузиться в глубокий сон.
«Потенциально он будет жить на зарядке суперкапитала в течение нескольких дней». Разве вы не считали, что эта информация имеет решающее значение для вопроса и должна быть включена. Мы можем ответить на вопрос только на основе предоставленной информации.
@JImDearden - я поставил эту строчку в вопросе «Когда мне нужно еще меньше, я могу отключить регулятор» - вот почему я не чувствовал, что это имеет отношение к вопросу. Этот регулятор не имеет большой утечки обратного потока от наружу к входу.

Ответы (3)

Согласно техническому описанию MIC29150:

Регуляторы MIC2915x–2975x рассчитаны на конечные нагрузки. Если выходной ток слишком мал, преобладают токи утечки, и выходное напряжение возрастает. Следующий минимальный ток нагрузки подавляет любой ожидаемый ток утечки в диапазоне рабочих температур...

Таким образом, кажется, что требование минимальной нагрузки определяется наихудшим случаем утечки от входа к выходу через LDO. 5 мА кажется много - в большинстве случаев утечка, вероятно, намного меньше. Кроме того, утечка очень сильно зависит от температуры, поэтому, если ваше приложение не будет подвергаться воздействию высоких температур, вы можете обойтись меньшим.

Как вы сказали, стабилитрон на выходе LDO также может быть вариантом. Это предотвратит выход LDO от превышения напряжения пробоя стабилитрона в случае, если ток утечки больше, чем нагрузка. В этом случае вы хотели бы проверить, что ваша нагрузка может выдержать напряжение стабилитрона, а также убедиться, что нет перекрытия между напряжением регулирования LDO и пробоем стабилитрона - это может привести к тому, что LDO сбросит ток в стабилитрон.

Лично я бы порекомендовал поискать другой LDO, у которого нет таких обременительных требований к минимальной нагрузке. Многие из них вообще не требуют минимальной нагрузки.

Большинство LDO с минимальными требованиями к току делают это для стабильности. При слишком малом токе контур управления может не иметь достаточного усиления или может потерять запас по фазе и стать нестабильным.

Может, попробовать найти регулятор, у которого нет такого требования?

Проверьте MIC2940A и MIC2941A.

Вы также можете использовать импульсный регулятор ...

Я выбрал этот регулятор, потому что он имеет автомобильный сброс нагрузки и функции обратного подключения, которые мне нравятся. Я посмотрю на эти другие.
К сожалению, в спецификациях MIC294x сказано следующее: MIC2940A будет оставаться стабильным и стабильным при токах нагрузки в диапазоне от 5 мА до полного номинала 1,25 А.
Там также написано «Минимальный рекомендуемый ток нагрузки 1 мкА» для MIC2941, так что… Интересно, какой из них победит!
Это странно. Я собираюсь пойти дальше и создать прототип этой штуки и узнать больше.
Эти микросхемы огромны.
Что ж, поскольку у вас есть 18 В на входе, 3,3 В на выходе и максимальный ток 1,2 А, для рассеивания потребуется TO220, поэтому я отфильтровал это.
Да, спасибо, но этот ток недолговечен, и я сильно снижаю номинальные характеристики детали и использую деталь SMD с тепловыми переходами для нескольких слоев. Я почти думаю, что мне следует использовать понижающий регулятор, но я не хотел добавлять в схему еще одну катушку индуктивности.
ХОРОШО! Что ж, если вы используете только импульсный ток в 1 ампер, вы можете обойтись регуляторами DPAK ... Странно, что вы беспокоитесь о потере 5 мА, но не о сверхнизкой эффективности 18% при преобразовании 18 В в 3 В 3? ...
Когда в моей схеме есть 13 В, она работает от автомобильной 12-вольтовой системы зарядки. Там много тока. Но он также должен иметь возможность отключаться и спать, а не потреблять ток после отключения. Тогда у него не будет доступа к 13 В, и он должен оставаться активным (через суперкап) иногда неделю или около того, возможно, дольше.
ХОРОШО! В этом есть смысл. Какое напряжение у вас на суперкапе?

MCP1703 рассчитан до 16 В (выдерживает 18 В), имеет < 10   мю А ток покоя и ток заземления < 0,15   м А в условиях максимальной нагрузки.

Если вам это нужно, вы можете сбросить несколько вольт, используя последовательные диоды на входе.

Да. Но только 1/4 ампера. :(