Электрика

LDO: потери, КПД и температура

Считает тепловыделение линейного стабилизатора, КПД с током покоя и оценку температуры кристалла.

ϟбыстрый расчёт
онлайн

Введите данные

Входное напряжение

Выходное напряжение

Ток нагрузки

мА

Ток питания в общий провод

мА

Требуемый запас dropout при этом токе

Тепловое сопротивление к окружающему воздуху

К/Вт

Температура окружающего воздуха

°C

Данные не отправляются на сервер

Результат

Рассеиваемая мощность0,1705Вт

КПД по полной входной мощности65,9341 %

Оценка температуры кристалла42,05 °C

Формула

Как считается результат

Рассеиваемая мощность = (input*(load+quiescent)/1000-output*load/1000) (Вт); КПД по полной входной мощности = output*load/(input*(load+quiescent))*100 (%); Оценка температуры кристалла = ambient+(input*(load+quiescent)/1000-output*load/1000)*thermal (°C)

Пример с тестовыми данными

Рассеиваемая мощность: 0,1705 Вт; КПД по полной входной мощности: 65,93406593 %; Оценка температуры кристалла: 42,05 °C

О расчёте

Как пользоваться
калькулятором

Считает тепловыделение линейного стабилизатора, КПД с током покоя и оценку температуры кристалла.

Входной ток равен Iload+Iq, поэтому PD=Vin(Iload+Iq)−VoutIload. КПД равен VoutIload/(Vin(Iload+Iq)), а стационарная тепловая оценка Tj=Ta+PD·θJA использует тепловое сопротивление всей установки.

01
Подготовьте данные
Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: входное напряжение в В; выходное напряжение в В; ток нагрузки в мА; ток питания в общий провод в мА; требуемый запас dropout при этом токе в В; тепловое сопротивление к окружающему воздуху в К/Вт; температура окружающего воздуха в °C.
02
Проверьте единицы и условия
Установившийся режим, ток покоя задан для этой рабочей точки, θJA соответствует реальной плате и охлаждению. Токовый лимит, устойчивость, пуск и тепловая защита не проверяются; температура не сравнивается автоматически с предельной для конкретного стабилизатора.
03
Прочитайте результат
Даже небольшой ток покоя заметно ухудшает КПД при слабой нагрузке. Уменьшение разницы напряжений уменьшает потери, но вход должен сохранять заданный запас dropout.

Подробное объяснение

Как читать результат

Расшифровка показателей, пример вычисления и ограничения метода — без лишних терминов.

Что означают результаты

Даже небольшой ток покоя заметно ухудшает КПД при слабой нагрузке. Уменьшение разницы напряжений уменьшает потери, но вход должен сохранять заданный запас dropout.

Когда модель применима

Установившийся режим, ток покоя задан для этой рабочей точки, θJA соответствует реальной плате и охлаждению. Токовый лимит, устойчивость, пуск и тепловая защита не проверяются; температура не сравнивается автоматически с предельной для конкретного стабилизатора.

Разбор по шагам

Пример расчёта

Пример 1

Исходные данные: Входное напряжение: 5 В; Выходное напряжение: 3,3 В; Ток нагрузки: 100 мА; Ток питания в общий провод: 0,1 мА; Требуемый запас dropout при этом токе: 0,2 В; Тепловое сопротивление к окружающему воздуху: 100 К/Вт; Температура окружающего воздуха: 25 °C
Вычисление: Входной ток равен Iload+Iq, поэтому PD=Vin(Iload+Iq)−VoutIload. КПД равен VoutIload/(Vin(Iload+Iq)), а стационарная тепловая оценка Tj=Ta+PD·θJA использует тепловое сопротивление всей установки. Рассеиваемая мощность: ((5) × ((100)+(0,1)) ÷ 1000-(3,3) × (100) ÷ 1000) = 0,1705 Вт. КПД по полной входной мощности: (3,3) × (100) ÷ ((5) × ((100)+(0,1))) × 100 = 65,93406593 %. Оценка температуры кристалла: (25)+((5) × ((100)+(0,1)) ÷ 1000-(3,3) × (100) ÷ 1000) × (100) = 42,05 °C.
Результат: Рассеиваемая мощность: 0,1705 Вт; КПД по полной входной мощности: 65,93406593 %; Оценка температуры кристалла: 42,05 °C

Пример 2

Исходные данные: Входное напряжение: 5 В; Выходное напряжение: 3,3 В; Ток нагрузки: 100 мА; Ток питания в общий провод: 0 мА; Требуемый запас dropout при этом токе: 0,2 В; Тепловое сопротивление к окружающему воздуху: 100 К/Вт; Температура окружающего воздуха: 25 °C
Вычисление: Рассеиваемая мощность: ((5) × ((100)+(0)) ÷ 1000-(3,3) × (100) ÷ 1000) = 0,17 Вт. КПД по полной входной мощности: (3,3) × (100) ÷ ((5) × ((100)+(0))) × 100 = 66 %. Оценка температуры кристалла: (25)+((5) × ((100)+(0)) ÷ 1000-(3,3) × (100) ÷ 1000) × (100) = 42 °C.
Результат: Рассеиваемая мощность: 0,17 Вт; КПД по полной входной мощности: 66 %; Оценка температуры кристалла: 42 °C

Этот вариант использует другие исходные данные: Ток питания в общий провод — 0. Даже небольшой ток покоя заметно ухудшает КПД при слабой нагрузке. Уменьшение разницы напряжений уменьшает потери, но вход должен сохранять заданный запас dropout.

Формула и обозначения

input — входное напряжение, единица: В.

output — выходное напряжение, единица: В.

load — ток нагрузки, единица: мА.

quiescent — ток питания в общий провод, единица: мА.

dropout — требуемый запас dropout при этом токе, единица: В.

thermal — тепловое сопротивление к окружающему воздуху, единица: К/Вт.

ambient — температура окружающего воздуха, единица: °C.

Практическое применение

Считает тепловыделение линейного стабилизатора, КПД с током покоя и оценку температуры кристалла. Входной ток равен Iload+Iq, поэтому PD=Vin(Iload+Iq)−VoutIload. КПД равен VoutIload/(Vin(Iload+Iq)), а стационарная тепловая оценка Tj=Ta+PD·θJA использует тепловое сопротивление всей установки.

Частые ошибки

Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: входное напряжение в В; выходное напряжение в В; ток нагрузки в мА; ток питания в общий провод в мА; требуемый запас dropout при этом токе в В; тепловое сопротивление к окружающему воздуху в К/Вт; температура окружающего воздуха в °C.

Источники и допущения

Основание расчёта

Метод, правило или ставка сверены с указанным источником. Последняя проверка этой реализации: 2026-09-30.

Установившийся режим, ток покоя задан для этой рабочей точки, θJA соответствует реальной плате и охлаждению. Токовый лимит, устойчивость, пуск и тепловая защита не проверяются; температура не сравнивается автоматически с предельной для конкретного стабилизатора.
Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: входное напряжение в В; выходное напряжение в В; ток нагрузки в мА; ток питания в общий провод в мА; требуемый запас dropout при этом токе в В; тепловое сопротивление к окружающему воздуху в К/Вт; температура окружающего воздуха в °C.

Analog Devices: КПД и тепловые потери линейных стабилизаторов ↗

Коротко о главном

Вопросы
и ответы

Что показывает «рассеиваемая мощность»?＋

Как проверить расчёт на конкретном примере?＋

Входное напряжение: 5 В; Выходное напряжение: 3,3 В; Ток нагрузки: 100 мА; Ток питания в общий провод: 0,1 мА; Требуемый запас dropout при этом токе: 0,2 В; Тепловое сопротивление к окружающему воздуху: 100 К/Вт; Температура окружающего воздуха: 25 °C. Рассеиваемая мощность: 0,1705 Вт; КПД по полной входной мощности: 65,93406593 %; Оценка температуры кристалла: 42,05 °C. Входной ток равен Iload+Iq, поэтому PD=Vin(Iload+Iq)−VoutIload. КПД равен VoutIload/(Vin(Iload+Iq)), а стационарная тепловая оценка Tj=Ta+PD·θJA использует тепловое сопротивление всей установки.

Какие ограничения есть у метода?＋

Можно ли изменить исходные данные и сравнить варианты?＋

Да. Даже небольшой ток покоя заметно ухудшает КПД при слабой нагрузке. Уменьшение разницы напряжений уменьшает потери, но вход должен сохранять заданный запас dropout. Сравнивайте варианты в одинаковых единицах и при неизменных допущениях: Установившийся режим, ток покоя задан для этой рабочей точки, θJA соответствует реальной плате и охлаждению. Токовый лимит, устойчивость, пуск и тепловая защита не проверяются; температура не сравнивается автоматически с предельной для конкретного стабилизатора.