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标题: 低静态功耗,高负载电流LDO设计 [打印本页]

作者: fightshan    时间: 2025-7-9 10:07
标题: 低静态功耗,高负载电流LDO设计

需求很简单,这个LDO正常情况下(state1)需要给数字模块提供30mA以上的供电,这时候LDO的静态电流基本上没有限制;数字sleep的情况下(state2)漏电2uA,LDO的静态电流也限制到1uA,请问有什么推荐的LDO结构可以完成这个要求?

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也许这个LDO很难设计,有没有其他什么解决思路?

作者: mmkyy    时间: 2025-7-9 10:07
本帖最后由 mmkyy 于 2025-7-9 10:15 编辑

做成常规LDO + switching LDO 可以满足需求。常规LDO在state1 工作,switching LDO在state2工作。两个LDO并联,公用输入输出。
可以参考这个
https://bbs.eetop.cn/thread-988341-1-1.html
作者: fightshan    时间: 2025-7-9 11:33


   
mmkyy 发表于 2025-7-9 10:14
做成常规LDO + switching LDO 可以满足需求。常规LDO在state1 工作,switching LDO在state2工作。两个LDO并 ...


我有两个问题:
1,如果两个LDO并联工作,为什么我不做一个常规架构的LDO(静态1uA,供电几百个uA的也容易做出来),来和state1工作的正常LDO并联呢?
2. 我刚看了下这本书,里面提到switching LDO比较和驱动那里耗电比较多,那么是不是和我想要的1uA静态电流也有冲突呢?
所以请问您为什么考虑用用switching LDO和常规LDO并联呢?

作者: sea11038    时间: 2025-7-9 12:37
sleep时把LDO关掉,切换成用bandgap输出vref=1.2V直接供电
作者: mmkyy    时间: 2025-7-9 13:34
本帖最后由 mmkyy 于 2025-7-9 13:39 编辑


   
fightshan 发表于 2025-7-9 11:33
我有两个问题:
1,如果两个LDO并联工作,为什么我不做一个常规架构的LDO(静态1uA,供电几百个uA的也容 ...


swithing LDO的特点是比较简单,面积小,因为它是“准负反馈环路”,电路没有稳定性的问题,在不需要提供负载时,开关频率非常低,几乎没有,功耗做到1uA完全没有问题(只有比较器的功耗,且不用考虑速度)。如果不在意面积,做一个常规架构LDO也可以

作者: fightshan    时间: 2025-7-9 14:54


   
mmkyy 发表于 2025-7-9 13:34
swithing LDO的特点是比较简单,面积小,因为它是“准负反馈环路”,电路没有稳定性的问题,在不需要提供 ...


如果是常规LDO,虽然可以做,面积大一点,但是当两个LDO输出并联,全部工作的时候(小LDO相当于是always on的),在大LDO关闭/打开切换的过程中需要注意什么?两个反馈回路都工作,有没有啥问题?
作者: mmkyy    时间: 2025-7-9 15:09
靠state信号来切。同一时间只会有一个LDO工作。就算切换时间有ns级的overlap,也没有问题,主LDO会把小LDO给钳住
作者: peterlin2010    时间: 2025-7-10 06:58


   
fightshan 发表于 2025-7-9 11:33
我有两个问题:
1,如果两个LDO并联工作,为什么我不做一个常规架构的LDO(静态1uA,供电几百个uA的也容 ...


一般ldo 有工作电 , 30ma 输出能力 推最后 MOS 要不小 , 这类 OPA 不可能省电阿
一般会  opa + LDO 切换 , 省电时用小 opa buffer 去稳那电压 , 但输出很小 , 不用太准



作者: fightshan    时间: 2025-7-11 09:41


   
peterlin2010 发表于 2025-7-10 06:58
一般ldo 有工作电 , 推 30ma 输出能力 推最后 MOS 要不小 , 这类 OPA 不可能省电阿 一般会  opa + LDO 切 ...


我试了楼上说的switching LDO + 常规LDO并联,这个方法看起来确实可以,switching LDO在推小负载的时候仅需要一个功耗很低的比较器就可以,输出容易做到100mV以内的抖动,对于sleep模式的数字电路(电路是静态的,等待host的唤醒,IIC模块得上电)就是提供一点漏电几个uA级别的功耗罢了,不知道你们以前有没有遇到过这种需求,是怎么解决供电的。

作者: peterlin2010    时间: 2025-7-12 08:34


   
fightshan 发表于 2025-7-11 09:41
我试了楼上说的switching LDO + 常规LDO并联,这个方法看起来确实可以,switching LDO在推小负载的时候仅 ...


2 ldo  switch ..

1 low power ldo  + hi_power ldo




作者: mmkyy    时间: 2025-7-15 14:27


   
fightshan 发表于 2025-7-11 09:41
我试了楼上说的switching LDO + 常规LDO并联,这个方法看起来确实可以,switching LDO在推小负载的时候仅 ...


我在做的商用LDO,就是常规LDO + switching LDO。放心,经过流片验证的。功耗和面积的trade-off看自己项目的需求

作者: fightshan    时间: 2025-7-17 13:38


   
mmkyy 发表于 2025-7-15 14:27
我在做的商用LDO,就是常规LDO + switching LDO。放心,经过流片验证的。功耗和面积的trade-off看自己 ...


我也很快速的搭了一个电路做了验证,switching提供小负载的能力,确实省面积也省功耗,只要一个比较器再加一个很小的power MOS就成,复用大LDO的片内电容,我想问一下你现在的项目里面会对这个switching LDO做关闭吗?也就是大小LDO在不同负载需求的时候做切换吗?因为实际上大LDO工作的时候带几十毫安的负载,这时候switching LDO那点几uA的功耗已经忽略不计了,完全可以不去关闭,做成always on的,你是咋考虑的

作者: mmkyy    时间: 2025-7-17 14:14


   
fightshan 发表于 2025-7-17 13:38
我也很快速的搭了一个电路做了验证,switching提供小负载的能力,确实省面积也省功耗,只要一个比较器再 ...


我一般会把switching LDO在不用时关掉。我的电路会接受主机发送的专门指示信号来控制是否需要工作在sleep模式,因此可以单独控制。
如果没有这个指示信号,我觉得不关它也可以。但是在设计上需要小心点,不能让switching LDO 的功率管在主LDO工作时打开。考虑到switching LDO的比较器有一个迟滞电压,如果能控制主环路的输出电压不低于比较器翻转的电压,switching LDO就不会开。设计比较器迟滞电压,比较器offset,主LDO offset是关键。
仅供参考





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