基于电压并联的线性稳压器的应用解决方案

线性稳压器为直流 - 直流调节提供简单，低噪声的解决方案。然而，在较高的v in -v out 差分时，线性稳压器的低效率和高功耗限制了可以实际传递的输出电流量。并联多个线性稳压器可将负载（和热量）分散到多个ic上，从而增加了解决方案可提供的输出电流的有用范围。然而，并联连接线性稳压器并不总是直截了当。
基于并联电压基准的线性稳压器
与线性稳压器共用电流传统上并不那么简单将部件并联连接。两个基于电压参考的线性稳压器设置为相同的输出电压，并且输出连接在一起将不会均等地共享电流。 ldo的输出电压由参考电压乘以基于反馈电阻的增益系数确定。由于电压参考和反馈电阻中的容差误差，输出电压将不匹配。凭借无与伦比的输出，ldo将不会分享电流;一个ldo将提供大部分电流，直到达到电流限制，热限制或其输出下降到足以让另一个ldo开始补充其电流。这三种情况都会给电路操作带来挑战，并可能引起可靠性问题，导致过载ldo过早失效。
让我们来看看lt1763-3.3，这是一款流行的3.3v输出，500ma坚固的pnp线性稳压器，工作电压范围为1.8v至20v。室温下输出电压误差为1％，温度范围内输出电压为2.5％。
满载和超温时，lt1763的输出电压范围为3.22 v至3.38v，跨度为16mv。当并联器件时，如果一个ldo输出处于上限值而另一个处于较低值，则并联ldo将不共享电流;输出电压较高的那个在整个负载电流范围内占主导地位。
为了提高电流共享能力，可以在每个稳压器的输出端添加相同的平衡电阻，如下图所示，但对于紧密匹配（即大约90％），电阻值需要相当大这样，调节器输出电压的差异可以通过输出电流的微小变化来抵消。
例如，当并联两个3.3v输出，1a ldo，容差为3％时，最坏情况输出电压情况当一个ldo（＃1）具有3.4v输出而另一个（＃2）处于3.2v时。使用2ω平衡电阻，通过ldo＃1的平衡电阻仅需要额外的100ma输出电流来平衡两个电压（较高电压输出ldo提供更多电流）。一旦额外提供100ma电流，平衡电阻上的额外压降就会使两个输出电压匹配，ldo将共享电流。这提供了紧密的电流共享（在最大负载电流下仅有10％的差异）。然而，电流平衡电阻上的电压降在满载时太大（1.1a *2ω= 2.2v压降）。
可以添加电流检测电路（电流检测电阻和输入或输出（或放大器具有此功能的限流引脚）上的放大器，以平衡电流并保持适当的输出电压，但外部电路会增加成本并需要额外的电路板空间。
另一种方法涉及使用具有可调电流限制的ldo，如下面的lt3065示例所示（lt3065是1.8v至45v输入，500ma输出，25μv rms 线性稳压器，可编程10％准确的精度电流限制）。反馈环路用于通过调节其中一个放大器的输出电压来匹配两个电流限制。与前面的示例一样，操作需要外部放大器和电流设置电阻。
并联电流源参考线性稳压器
lt3081是线性稳压器的一个例子，它以一种非常简单，独特的方式解决了这个问题。 lt3081是一款1.5a输出ldo，是具有电流源参考的独特正负线性稳压器系列的一部分。这些器件易于并联，并且可以很好地共享电流。它们的正输出稳压器输入电压范围高达40v，输出电流范围为0.2a至3a。
lt3081的简化图如下所示。 lt3081使用基于电流源的基准电压源代替电压基准。该电流通过外部rset电阻驱动，以设置参考电压值。根据所选的电阻，参考值可以设置为零伏;不需要额外的反馈电阻。
另一个关键是set引脚电流的紧密分布，如下所示。这导致在室温下从v set 引脚到输出引脚的最大偏移电压规格非常低±1.5mv。
通过以下方式获得更高的输出电流将多个lt3081并联在一起。将各个set引脚连接在一起，并将各个in引脚连接在一起。使用小型pc走线作为镇流电阻连接共同的输出，以促进相等的电流共享。表1中显示了以毫欧/英寸为单位的pc走线电阻。镇流仅需要pcb上的一个小区域。
最坏情况的室温偏移，set引脚之间仅±1.5mv和out引脚，允许使用非常小的镇流电阻。如下图所示，每个lt3081使用一个10mω的小镇流电阻，在全输出电流下提供优于80％的均衡电流共享。 10mω的外部电阻（两个器件并联为5mω）在输出3a时仅增加约15mv的输出调节压降。即使输出电压低至1v，这也仅增加了1.5％的调节。当然，并联两个以上的lt3081会产生更高的输出电流。将设备扩散到pc板上也会散热。如果输入到输出电压差很大，串联输入电阻可以进一步散热。
为方便起见，1.1a lt3080采用集成镇流电阻的lt3080-1版本。凌力尔特公司的电流检测放大器系列在器件之间提供了许多其他有用的功能，包括输出电流监控，芯片结温度监控，关断，反向电流和反向电池保护等。所有器件都存在与ldo并联的问题相关的问题。