LDO并聯(lián)時(shí)，均流電阻如何均流？

一、LDO并聯(lián)如何均流

    1. 理想狀況下的LDO并聯(lián)

        理想狀況下如下圖，兩個(gè)LDO輸出電壓完全相等，因此輸出電流也完全相等。

    2. 實(shí)際應(yīng)用中的LDO

        實(shí)際應(yīng)用中的LDO輸出電壓精度有限，一般會(huì)有0.5%~2%左右的誤差，這個(gè)誤差看起來(lái)不大，但是在并聯(lián)應(yīng)用中可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果。

        如下圖所示的LDO，輸出電壓分別為：2.53V與2.55V，輸出電壓誤差大約為0.8%，

 

        我們將這兩個(gè)LDO并聯(lián)介入電路，可以看到兩個(gè)LDO輸出電壓均變?yōu)?.53V，且兩者的輸出電流極不均衡，原本輸出電壓較低的LDO負(fù)載電流為0.38A，而原本輸出電壓較高的LDO負(fù)載電流為2.17A。

 

我們嘗試分析原因：（可以先閱讀先前LDO文章：電源相關(guān)內(nèi)容匯總）

       假設(shè)輸出瞬間，兩者合并后電壓為高電壓2.55V，則對(duì)于原本輸出2.53V的LDO反饋環(huán)路來(lái)說(shuō)，其輸出電壓高于參考電壓，環(huán)路想要降低輸出電壓，因此將增大內(nèi)部FET阻抗，而增大阻抗導(dǎo)致通過(guò)它的電流減少。而由于負(fù)載需要更多的電流，此時(shí)原本輸出2.55V的LDO起到補(bǔ)充電流的作用，LDO輸出能力有限，隨著通過(guò)它的電流增大，其輸出電壓將會(huì)降低。一直到降低到2.53V時(shí)兩個(gè)LDO輸出電壓平衡，此時(shí)也完成了電流分配。

    3. 如何均衡并聯(lián)LDO的輸出電流

        常見(jiàn)有兩種簡(jiǎn)單方法：一是輸出并聯(lián)二極管，而是輸出并聯(lián)電阻。由于二極管壓降無(wú)法確定因此無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)算電流分配，所以輸出并聯(lián)電阻更加實(shí)用。

 

輸出并聯(lián)二極管

 

輸出并聯(lián)電阻

    4. 計(jì)算輸出并聯(lián)電阻方式均流電流

       顯然：VOUT=VOUT1-IOUT1 * RBALLAST=VOUT2-IOUT2 * RBALLAST，如下圖，在輸出串聯(lián)0.5Ω的電阻后，兩者電流分別為0.991A和1.04A，差異已經(jīng)非常小了。

        雖然電流是均衡了不少，但是整體輸出電壓也由于電阻的壓降減小為2.03V。

 

    5. 均衡注意事項(xiàng)

        如上面分析，均流關(guān)鍵點(diǎn)如下：

    ①：兩個(gè)LDO輸出電壓差值？   

          一般取極限，即一個(gè)取標(biāo)稱電壓*（1-誤差百分?jǐn)?shù)），另一個(gè)取標(biāo)稱電壓*（1+誤差百分?jǐn)?shù)），這樣是為了計(jì)算出最大誤差下的均流電阻與均流電流大小。

     ②：LDO的額定輸出電電流

            均流后，兩個(gè)LDO電流均不能超過(guò)其額定最大輸出電流。

    ③：負(fù)載端能接受的最小電壓

            經(jīng)過(guò)均流電阻后會(huì)產(chǎn)生壓降，導(dǎo)致負(fù)載端電壓相較于LDO輸出電壓有所減小。

    ④：均流電阻額定功率

            在大電流應(yīng)用時(shí)，均流電阻承受了不小的功率，因此要考慮其額定功率。

     6. 舉例計(jì)算   

        例如一個(gè)LDO額定輸出電壓為2V，額定電流為1.5A，輸出電壓誤差為1%，負(fù)載總電流要求2A，負(fù)載電壓最小為1.9V。

        由已知條件得：LDO1最大輸出電壓為：2* （1+1%）=2.02V，LDO2最小輸出電壓為：2* （1-1%）=1.98V，

即：① 2.02-Iout1*R1>1.9V; 

      ② 1.98--Iout2*R2>1.9V;

      ③：Iout1、Iout2 <1.5A ；Iout1+Iout2 = 2A；

      ④：Iout1、Iout2 >0.8A (自己限定)

      ⑤：VOUT=VOUT1-IOUT1 * R1=VOUT2-IOUT2 * R2

可以根據(jù)以上條件設(shè)置合理的均流電阻與電流。