变频器实习DAY40

调整测试零伺服PI
50%负载 30Hz， P=7,i=200
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P=7,i=0,没有加负载
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P=20,i=150,50%负载
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P = 10 , i=150
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LDO是一种线性稳压器（区别于开关稳压器），主要功能是将“不稳定的直流输入电压（Vin）”转换为“稳定的直流输出电压（Vout）”，且其要求的最小输入输出电压差（称为“ dropout voltage，压差Vdo”）远低于传统线性稳压器。
举个直观例子：
- 传统线性稳压器（如7805）需要输入电压至少比输出高2-3V（比如输出5V时，输入需≥7V）；
- 而LDO（如AMS1117-5.0）的最小压差仅需0.5-1.5V（输出5V时，输入≥5.5V即可工作），部分高性能LDO的压差甚至可低至10mV（如TI的TPS7A4700）。

LDO的内部结构可拆解为4个核心模块，通过负反馈闭环实现电压稳定，原理如下：
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基准电压源（Reference Voltage）
提供一个极高精度、极低温度漂移的固定电压（如1.25V、2.048V），作为电压稳定的“基准标杆”，是LDO精度的核心。常用的基准源类型有“带隙基准（Band-Gap Reference）”，兼具低成本和高精度。
分压采样网络（Voltage Divider）
由两个高精度电阻（R1、R2）组成，对LDO的输出电压Vout进行分压，得到采样电压Vs = Vout × (R2/(R1+R2))。
- 若需可调输出电压，只需将R1或R2替换为电位器，通过改变分压比调整Vs，进而改变Vout。
误差放大器（Error Amplifier）
将“采样电压Vs”与“基准电压Vref”进行比较，放大两者的差值（误差信号），输出控制信号到调整管。
- 若Vout升高 → Vs升高 → 误差信号增大 → 控制调整管“减小导通程度”；
- 若Vout降低 → Vs降低 → 误差信号减小 → 控制调整管“增大导通程度”。
调整管（Pass Transistor）
通常是MOSFET或BJT（晶体管），串联在输入Vin和输出Vout之间，相当于一个“可调节的电阻”。
- 其导通电阻由误差放大器的控制信号决定：导通电阻越小，分压越小，Vout越接近Vin；反之则Vout降低。
- 调整管的类型直接影响LDO的压差：MOSFET的导通电阻更小，适合低压差场景；BJT则常用于高压差、大电流场景。

理解以下参数，才能根据需求选择合适的LDO：

参数名称	英文缩写	核心含义	对应用场景的影响
压差	Vdo	LDO正常工作时，输入Vin与输出Vout的最小差值（如0.1V、0.5V）	电池供电场景（如手机、手环）需选低Vdo（≤0.3V），避免电池电压下降时LDO失效
输出电压精度	Vout Tolerance	实际输出电压与标称值的偏差（如±1%、±2%）	芯片供电（如MCU、传感器）需高精度（±1%以内），普通模拟电路可放宽至±2%
输出电流	Iout	LDO能稳定输出的最大电流（如100mA、1A、3A）	负载电流大（如电机、LED阵列）需选高Iout，小负载（如传感器）可选低Iout以降低功耗
静态电流	IQ	LDO自身工作消耗的电流（如1μA、10μA、100μA）	低功耗场景（如物联网设备、电池供电）需选低IQ（≤10μA），避免浪费电池电量
负载调整率	Load Regulation	负载电流从最小到最大变化时，输出电压的变化量（如0.1%/A）	负载电流波动大（如射频模块）需选低调整率，保证Vout稳定
线性调整率	Line Regulation	输入电压从最小到最大变化时，输出电压的变化量（如0.01%/V）	输入电压不稳定（如适配器、太阳能供电）需选低线性调整率
温度系数	Temp Coefficient	环境温度变化时，输出电压的变化率（如10ppm/℃）	高温环境（如汽车、工业设备）需选低温度系数，避免Vout随温度漂移

实际设计中，需根据需求在LDO、传统线性稳压器、开关稳压器之间选择：

稳压器类型	效率	压差（Vdo）	输出纹波	体积	成本	适用场景
LDO	中（压差越小效率越高）	低（0.01V-1.5V）	极小（≤10mV）	小	低	电池供电、高精度芯片、低EMI场景
传统线性稳压器（如7805）	低（需高压差）	高（2V-3V）	小（10mV-50mV）	中	低	输入电压稳定、对压差不敏感的场景（如固定适配器供电）
开关稳压器（如Buck）	高（80%-95%）	无（可升/降压）	大（≥50mV）	大（需电感）	高	大电流、高压差、高效率需求场景（如电机驱动、笔记本电源）