数控线性电源设计文档

 

 

验证端点：

• Vdac = 0.25 V → Vout = 5.75 − 0.25 = 5.50 V ✓
• Vdac = 2.75 V → Vout = 5.75 − 2.75 = 3.00 V ✓

物理直觉

这是一个反相求和结构：DAC 电压越高，往 ADJ 节点 "灌" 的电流越多，LDO 为了维持 ADJ = 1.24V 钳位，就必须把输出电压拉低来抵消，所以斜率为负（Vdac↑ → Vout↓）。R1/R3 的比值决定了 DAC 对输出的控制增益（本设计为 1 V/V，即 DAC 变 1V，输出反方向变 1V）。

 

✅ R4 (390Ω) 假负载的作用

MIC29302A 这款 LDO 硬性要求：输出必须 ≥7mA 负载电流，才能正常稳压。

芯片手册原文：负载电流太小的时候，漏电流占主导，输出电压会异常往上飘，无法稳压。

1. 阻值怎么来的

原理图 Vout 范围：3.00~5.50V

• 最低 3V：\(I=3V/390Ω≈7.7\mathrm{mA}\)，刚好超过 7mA 最小负载门槛
• 最高 5.5V：\(I=5.5V/390Ω≈14.1\mathrm{mA}\)

所以全调压区间，R4 都可以保证输出一直维持≥7mA 电流。 哪怕后级 MCU / 外设完全休眠、几乎不耗电，LDO 也不会进入 “空载失稳、电压飙升” 的状态。

2. 不加 R4 会遇到什么现象

当后级负载电流很小（比如 MCU 休眠，只几十 μA）：

• LDO 输出电压高于设定值，不受 DAC 反馈控制，电压飘高，可能烧坏后端电路
• 稳压环路工作异常，甚至输出振荡

注意：R1、R2 反馈分压支路的电流不算作芯片要求的最小负载电流，MIC29302 的最小负载是直接从 OUT 引脚流出的电流，所以必须单独加这个对地假负载。

3. 额外附带的小好处

1. 电容泄放：LDO 关闭（EN 拉低）后，输出电容 C3/C4 上储存的残压，可以通过 R4 快速放到 GND，避免断电后输出长时间挂着残余高压。
2. 空载测试方便：产品产线空载测试时，不需要外接负载，电源输出就是稳定的设定电压。

4. 功耗评估

5.5V 时：\(P=V^2/R=5.5^2/390≈0.077W\)，选 0805 0.125W 或 0.25W 电阻就足够。

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补充小提示

如果你的系统正常工作时后端负载持续大于 10mA，理论上可以省掉 R4；但为了休眠空载、出厂测试、全温范围可靠性，工业 / 仪器设计一般都会保留这个假负载。

 

什么是假负载

假负载（Dummy Load）：人为加在电源输出端的一个固定对地电阻（或负载电路），它不是你产品真正要供电的功能负载（MCU、电机、传感器这类才是真负载），只是一个 “模拟出来的负载”，所以叫假负载。

放到你这个 MIC29302 电路里理解

• ✅ 真负载：后面由这个 3~5.5V 供电的 MCU、外设，是电路要驱动的目标，有用的负载。
• ✅ 假负载 R4 (390Ω)：单纯一个电阻，不做任何功能，只是一直从电源抽走一小股电流。

它的核心目的（结合你的 LDO）

MIC29302A 有硬性要求：输出至少要有 7mA 电流，稳压环路才能正常工作。

• 当你的真负载几乎关掉（MCU 休眠，只微安级耗电），如果没有 R4，输出几乎空载，LDO 稳压失效，电压会飘高。
• R4 就一直维持 ≥7.7mA 的电流，假装后端还有负载在用电，让 LDO 稳压环路始终正常工作。

假负载常见 2 大类用途

1. 满足电源芯片最低负载要求（你这个案例） 很多 LDO、开关电源不能完全空载，空载会电压上飘、振荡。假负载用来兜底，保证电源永远工作在允许的负载区间。
2. 放电泄放 电源关闭后，输出电容里存的电，可以通过假负载快速放到地，防止断电后输出长时间挂残压。

其它场景的假负载：电源老化测试用大功率水泥电阻、电子负载仪，也叫假负载，原理一样，用来消耗功率。

简单一句话总结

假负载 = 一个专门用来 “耗电” 的电阻，不是产品功能需要，是为了让电源芯片稳定工作而额外加上的负载。

补充区分容易混淆的点

反馈分压电阻（R1/R2）≠ 假负载。 反馈电阻只是采样电压，它的电流不算 LDO 要求的最小负载电流，所以必须单独加 R4。

 

两种工况对比（MIC29302A，目标输出 3.0V）

芯片要求：OUT 引脚必须流出 ≥7mA 电流，稳压环路才能正常稳压；反馈 R1/R2 的电流不算在内。 场景：MCU 进入休眠，后端真负载只有几十 μA，几乎不耗电。

① 【没有 R4 假负载】

• 后端真实负载电流：\(I_{load\_real}≈50\mu\mathrm{A}\)
• 总输出电流仅 50μA，远小于 7mA 最小负载门槛
• 现象：
  1. LDO 稳压环路失效，失去调节能力
  2. 输出电压高于设定的 3V，向上飘，可能飘到接近输入 7V
  3. 输出可能抖动、振荡
  4. 断电后，C3/C4 电容电荷无处释放，输出电压缓慢下降，长时间挂残压
• 风险：后端 MCU、ADC 等器件承受过压，有损坏风险。

② 【带上 R4=390Ω 假负载】

设定 Vout=3V 时： \(I_{R4}= \dfrac{3}{390}≈7.7\mathrm{mA}\)

• 后端真负载：\(50\mu\mathrm{A}\)
• 总输出电流 ≈ 7.75mA，稳定超过 7mA 最低负载
• 现象：
  1. LDO 稳压环路正常工作，牢牢锁死在设定 3V
  2. 电压稳定，无飘高、无振荡
  3. 当 EN 关闭 LDO，C3/C4 存储的电荷通过 R4 快速泄放到 GND，输出快速掉到 0V，不会长时间存残压

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再看上限工况，Vout 设到 5.5V

\(I_{R4}=5.5/390≈14.1\mathrm{mA}\)

• 总电流 14mA 级别，依然满足 > 7mA 要求
• 代价：R4 持续消耗功率，\(P=V^2/R≈0.077\mathrm{W}\)，一直发热（功耗很小）

一句话直观对比

无 R4：MCU 休眠 → LDO 空载 → 电压失控往上冲；

有 R4：就算 MCU 休眠，R4 一直在耗电，骗 LDO 以为后端有负载，电压稳稳保持设定值。