简易LDO设计（包含原理图、PCB和实验）

一、前置知识

 ①该电路是通过三极管（BJT）来实现的，所以需要知晓三极管的工作原理和特性。

 ②三极管有三种状态：放大、饱和、截止。本文是利用三极管的放大状态来模拟LDO芯片的功能。

 

二、原理图

 ①稳压二极管要想稳定到某个电压范围，就要使电流大于稳压二极管的击穿电流。

 ②根据BZT52C16稳压二极管的数据手册，如下图所示：

 ③该稳压二极管的击穿电压为 $I_{ZT}$= 5mA，所以实际工作时要大于5mA才能使稳压二极管稳定在15.3～17.1V电压范围内。

 所以R1的取值为 $R1=\frac{23-16V}{5mA}=1.4k\Omega$。根据实际电阻的阻值，最终选取了1.3kΩ的电阻。

 ④三极管选择SS8050，SS8050的$P_C$功耗为300mW。

 ⑤第一个三极管就可以降压到15.3V。

 ⑥第二个三极管也是同样的操作，BZT52C5V6的数据手册如下图所示：

 ⑦该稳压二极管的击穿电压为 $I_Z$= 5.2～6.0mA，所以实际工作时要在5.2～6.0mA范围内才能使稳压二极管稳定在5.6V电压范围内。

 所以R3的取值为 $R3=\frac{15.3-5.6V}{5.2～6mA}=1.45～1.67k\Omega$。根据实际电阻的阻值，最终选取了1.5kΩ的电阻。

 ⑧第二个三极管就可以降压到5V，然后给LED供电。

 ⑨然后LED给8mA电流使其点亮，$R5=\frac{5-3V}{8mA}=0.25k\Omega$，根据实际电阻的阻值，最终选取了270Ω的电阻。（我之前测试过LED灯的工作电压大概在3V左右）

 ⑩具体计算如下图所示：

 

三、PCB

 

四、实际测试

 ①测试设备：直流稳压源(IT6322B)、万用表(Fluke 15B+)

 ②直流稳压源设置：23V，0.050A

 ③测试结果如下图所示：

 ④将R1的电阻阻值改成1.5kΩ后，测试结果如下图所示：

 

五、注意事项

 ①该电路要注意稳压源的设置，建议设置成23V，0.0050A。如果电流设置过大，你就看到一缕烟飘过。

 ②该电路带动不了电机，电机需要电流至少需要0.85A左右。（130直流电机）

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 ③该电路最大负载10mA左右，带不了高电流的负载。

 

六、结论

 ①在设计电路的时候，电流要尽量靠近稳压二极管的击穿电流。

 ②建议在稳压管并联一个电容。

 ②根据测试过的电路后，具体电路改进为一下。如下图所示：

 ③在设计电路的时候，可以增加保险丝和防反接电路。（因为我在这个电路中已经烧坏了好几个三极管和稳压管了）