电子行业的朋友都知道,很多小型设备里都会用到,LDO线性稳压芯片,用来给传感器、单片机供电。它电路简单、输出纹波极低,不需要电感元件,适配低噪声精密电路,但在调试时经常出现芯片烫手,严重时直接触发热保护断电。整机运行断断续续,不少新手朋友单纯加大散热铜皮,但却治标不治本,没过多久发热问题再次复发。
LDO稳压原理和开关电源完全不同,内部依靠调整管持续消耗压差电能实现稳压,输入与输出之间的电压差值、输出负载电流共同决定芯片功耗,功耗数值越大,热量产生速度越快,当芯片结温超过额定125℃就会启动过热保护切断输出。
市面上常规LDO最低压差在0.2V至1V区间,若电池供电设备电量下降,输入电压逼近输出压差阈值,芯片会持续工作在线性损耗区间,功耗成倍上涨,发热速度急剧提升。
发热高发场景集中在便携式检测仪、无线传感模块、车载小型控制板,这类产品依靠锂电池供电,电池电压会随使用持续下降,前期选型没预留充足压差余量,满电状态正常,低电量阶段芯片持续高温。
还有一种容易忽视的情况,后端负载长期过载,单片机、屏幕模块同时满负荷运行,输出电流超出芯片额定承载范围,调整管长期满负荷损耗电能,散热设计再完善也无法抵消持续产生的热量。
想要从根源解决发烫问题,优先根据设备电池电压区间,选型宽压差低压差LDO,低电量工况下减少功率损耗;多负载共用一路供电时,拆分电源轨,大功率负载改用DC-DC降压芯片分流,降低LDO输出电流;PCB布局时加宽芯片电源走线,在芯片底部完整铺铜并增加散热过孔,快速导出热量。
工业高温密闭设备使用时,避免长时间满负载运行,增加温度监测点位,一旦芯片温度异常升高,提前降低负载功率,避免长期高温加速芯片内部半导体老化,缩短整机使用寿命。