为什么LDO输出由外部提供的时候,输入脚也跟着有电压?

电子技术设计 2025-09-28 17:54
为什么LDO输出由外部提供的时候,输入脚也跟着有电压?图1
如题,请问这个U1的LDO为啥输出由外部提供的时候,输入脚也跟着有电压啊?
为什么LDO输出由外部提供的时候,输入脚也跟着有电压?图2
图1:原理图
我们首先来回顾一下LDO的大致原理,如下图2所示为PMOS类型的LDO的简单电气原理图。
为什么LDO输出由外部提供的时候,输入脚也跟着有电压?图3
图2:PMOS型LDO基本原理框图

它的核心是三部分协作:

它们共同构成一个闭环控制系统,让电压稳定在目标值。

言归正传,就群友使用的LDO我们查了下它的规格书,巧了这款LDO也是PMOS架构的,其芯片内部框图如下图3所示,我们手动补上了PMOS的寄生二极管,那么当输出端由外部供电时,该芯片本身没有输出防反灌能力,那么外部电流通常会穿过LDO 的体二极管,而不会流过正常的导电通道,有可能引发长期可靠性问题甚至会损坏器件。
为什么LDO输出由外部提供的时候,输入脚也跟着有电压?图4
图3:WL9005S3-33芯片内部框图

那么如何防止输出电压反灌回输入端呢?

如下图4所示,在输出和输入之间使用肖特基二极管可以在输出 电压超过输入电压时防止 LDO 中的体二极管导通。您必须使 用肖特基二极管,肖特基二极管的正向电压较低,而传统二极 管的正向电压与肖特基二极管相比要高得多。在正常工作中, 肖特基二极管会进行反向偏置,不会传到任何电流。此方法的 另一项优势是,在输出和输入之间放置肖特基二极管后,LDO 的压降电压不会增大。

为什么LDO输出由外部提供的时候,输入脚也跟着有电压?图5

图4:使用肖特基二极管防止出现反向电流

如下图5所示,此方法在 LDO 之前使用二极管以防电流流回到 电源。这是一种防止出现反向电流的有效方法,但它也会增大 防止 LDO 出现压降所需的必要输入电压。置于 LDO 输入端的 二极管在反向电流条件下会变为反向偏置状态,不允许任何电 流流过。此方法与下一种方法类似。

为什么LDO输出由外部提供的时候,输入脚也跟着有电压?图6

图5:在 LDO 之前使用二极管以防出现反向电流

如下图6所示,两个MOS的源级背靠背的方案在电池充电产品中非常常见,可以有效阻止输出端反灌电流。

为什么LDO输出由外部提供的时候,输入脚也跟着有电压?图7

图6:背靠背的MOS方案

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为什么LDO输出由外部提供的时候,输入脚也跟着有电压?图8

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