Part 01 前言
LDO又叫低壓差線性穩壓器是電源設計中的常客，比如某款LDO規格書上寫著額定電流100mA，乍一看好像能穩穩輸出100mA，驅動你的負載毫無壓力。但現實往往沒那么簡單！就像你買了輛標著“最高時速100km/h”的小車，實際開起來能不能到100，還得看路況、油門和散熱——哦不，風阻。今天咱們就來聊聊LDO的額定電流那些事兒！
Part 02 額定電流100mA：真的能輸出100mA嗎？
LDO規格書上寫的額定電流100mA，通常是指在“理想條件”下能輸出的最大電流。但這個“理想條件”往往和實際應用差了十萬八千里。那規格書中的“理想條件”是啥呢？
特定的散熱設計：比如用標準測試板，散熱焊盤面積大，熱阻低。
環境溫度：通常是25°C，實驗室里的“完美天氣”。
輸入輸出電壓差：壓差Dropout Voltage在某個固定值，比如0.5V。
但是你實際應用卻要面對“殘酷現實”呀：
PCBA散熱設計：你的板子可能散熱焊盤小，或者布局緊湊，熱量散不出去。
環境溫度：實際工作溫度可能是50°C，甚至85°C（工業場景）。
壓差變化：輸入輸出電壓差可能更大，發熱更多。
所以，LDO標著100mA，不一定真能輸出100mA，得看散熱條件能不能跟上，不然LDO可能會過熱，觸發熱保護（Thermal Shutdown），然后LDO就直接“罷工”了。
Part 03 如何評估LDO的實際輸出電流大小？
LDO的輸出能力受限于它的功耗和散熱能力，而熱阻Thermal Resistance是關鍵。熱阻決定了 LDO 產生的熱量能不能有效散出去，如果散熱不行，芯片溫度會飆升，影響輸出。
1.LDO的功耗和溫度關系
LDO 的功耗主要來自輸入輸出電壓差和輸出電流：
Vin:輸入電壓
Vout:輸出電壓
Iout:輸出電流
Iq:靜態電流 (通常很小，可忽略)
芯片的溫度上升由功耗和熱阻決定：
TJ:芯片結溫 (Junction Temperature)
TA:環境溫度
θJA:結到環境的熱阻 (Junction-to-Ambient Thermal Resistance)
如果TJ超過LDO的最大結溫（通常是150°C），LDO會觸發熱保護，停止輸出。
2.那熱阻怎么影響輸出電流呢？
規格書中的熱阻θJA是基于標準測試條件（比如大面積散熱焊盤)。實際板子如果散熱設計差，熱阻會變大，溫度上升更快，限制輸出電流。
計算示例1：規格書條件下的極限電流
假設用一款LDO，規格如下:
·額定電流：100mA
·輸入電壓 Vin = 12V，輸出電壓 Vout =3.3V
·最大結溫TJ(max）=150℃
·環境溫度TA=25°C
·規格書熱阻θJA=50°C/W(標準散熱焊盤)
功耗：
PD=(12-3.3)*0.1=0.87W
溫度上升：
ΔT=PD*θJA=0.87W*50°C/W=43.5℃
結溫：
TJ=TA+ΔT=25+43.5=68.5℃
這溫度遠遠低于150°C，100mA完全沒問題！規格書誠不欺我，LDO穩穩輸出。
但是如果實際板子散熱差，熱阻翻倍，現在用實際板子，散熱焊盤小，熱阻θJA變成100°C/W，環境溫度也高了，最大TA=85°C。
功耗還是：
PD=(12-3.3)*0.1=0.87W
溫度上升：ΔT=PD*θJA=0.87W*100°C/W=87℃結溫：TJ=TA+ΔT=85+87=172℃
這樣一看就不能輸出100mA了。
所以規格書里的熱阻θJA=50°C/W 是基于標準測試板（比如1平方英寸的散熱焊盤，2盎司銅箔)。實際板子往往達不到這個條件：
散熱焊盤小：你的板子可能只有0.2平方英寸的散熱焊盤，熱阻直接翻倍到100°C/W。
PCB布局緊湊：LDO旁邊塞滿了其他發熱元件（比如MOSFET、電阻），熱量互相"烤"，局部溫度更高。
銅箔厚度：規格書用2蠱司銅箔，你的板子可能只有1蠱司，散熱能力差一截。
空氣流通：規格書假設自然對流，你的設備可能裝在密封盒子里，空氣不流通，熱阻再加20°C/W。
實際熱阻可能是規格書的2-3倍，LDO的輸出能力直接"打折"。
Part 04 怎么優化散熱設計，讓LDO輸出更接近100mA？
1.加大散熱焊盤:
盡量給LDO的散熱焊盤留大面積（比如1平方英寸)，多打幾個導熱過孔，把熱量傳到PCB其他層，降低熱阻。
2.加散熱片：
如果板子空間允許，可以在LDO上面貼個小散熱片，熱阻能再降10-20°C/W。
3.優化布局：
讓LDO遠離其他發熱元件，放在PCB邊緣，靠近空氣流通的地方。
4.降低壓差：
選擇Vin盡量接近Vout，比如把輸入電壓從6V降到4V，功耗直接減小，結溫下降，輸出能力提升。
總結來說LDO的100mA，散熱說了算，LDO規格書上標著額定電流100mA，但能不能真輸出100mA，得看散熱設計能不能跟上。規格書的熱阻是“理想狀態”，實際板子的熱阻往往高得多，環境溫度、壓差、布局都會讓LDO的輸出能力“縮水”。通過計算對比，我們發現熱阻翻倍、溫度升高后，LDO可能根本達不到100mA，甚至觸發熱保護“罷工”。
所以，設計時要做好散熱優化，留足余量，別讓LDO熱得“滿頭大汗”。就像跑步一樣，標著能跑100米，但你得給它一雙好鞋、一條好跑道，不然跑一半就得歇菜。