การเลือกเรกูเลเตอร์แบบเชิงเส้นที่เหมาะสมสำหรับการออกแบบวงจรไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ของคุณเป็นการตัดสินใจที่สำคัญ ซึ่งมีผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพ ความมั่นคง และความน่าเชื่อถือของระบบ เรกูเลเตอร์แบบเชิงเส้นทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบหลักในระบบจัดการพลังงาน โดยให้แรงดันขาออกที่มีเสถียรภาพจากแรงดันขาเข้าที่สูงกว่า พร้อมทั้งรักษาระบบที่เรียบง่ายและมีลักษณะสัญญาณรบกวนต่ำ การเข้าใจข้อกำหนดหลักและความต้องการของการใช้งานจะช่วยแนะนำคุณในการตัดสินใจอย่างมีข้อมูล เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของวงจรและตอบสนองความต้องการเฉพาะเจาะจงของโครงการคุณ
เรกูเลเตอร์แบบเชิงเส้นทำงานโดยการปรับความต้านทานภายในอย่างต่อเนื่องเพื่อรักษาระดับแรงดันไฟฟ้าขาออกให้คงที่ ไม่ว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าขาเข้าหรือกระแสไฟฟ้าของโหลด การควบคุมนี้ทำได้ผ่านระบบควบคุมแบบป้อนกลับ ซึ่งเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าขาออกกับค่าอ้างอิงภายในและปรับองค์ประกอบการส่งผ่านตามความเหมาะสม ความเรียบง่ายของวิธีการนี้ทำให้เรกูเลเตอร์แบบเชิงเส้นมีความน่าเชื่อถือสูง และสร้างสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าต่ำเมื่อเทียบกับเรกูเลเตอร์แบบสวิตชิ่ง
กระบวนการเรกูเลตแบบเชิงเส้นมีลักษณะเฉพาะที่ทำให้พลังงานส่วนเกินถูกสลายออกไปในรูปของความร้อน ซึ่งคำนวณได้จากผลต่างระหว่างแรงดันไฟฟ้าขาเข้าและขาออกคูณด้วยกระแสไฟฟ้าของโหลด คุณลักษณะนี้ทำให้เรกูเลเตอร์แบบเชิงเส้นเหมาะสำหรับการใช้งานที่มีกำลังต่ำ โดยที่ประสิทธิภาพไม่ใช่ปัจจัยหลัก แต่ให้ความสำคัญกับสมรรถนะด้านสัญญาณรบกวนและความเรียบง่ายในการออกแบบ วงจรเรกูเลเตอร์แบบเชิงเส้นรุ่นใหม่ๆ มีการออกแบบวงจรควบคุมขั้นสูงที่ช่วยเพิ่มความสามารถในการตอบสนองต่อสภาวะเปลี่ยนผ่าน และปรับปรุงความมั่นคงโดยรวมภายใต้สภาวะการทำงานที่หลากหลาย
ตัวควบคุมแรงดันแบบเชิงเส้นมีให้เลือกหลายรูปแบบเพื่อรองรับความต้องการใช้งานที่แตกต่างกัน ตัวควบคุมที่มีแรงดันขาออกคงที่จะให้ระดับแรงดันที่กำหนดไว้ล่วงหน้า และสามารถนำไปใช้งานได้ง่ายที่สุดโดยใช้ชิ้นส่วนภายนอกน้อยที่สุด ขณะที่ตัวควบคุมแบบปรับค่าได้จะช่วยให้สามารถตั้งค่าแรงดันขาออกได้ผ่านเครือข่ายตัวต้านทานภายนอก ทำให้มีความยืดหยุ่นต่อความต้องการของระบบต่างๆ โดยยังคงรักษาข้อดีโดยธรรมชาติของการควบคุมแรงดันแบบเชิงเส้นไว้
ตัวควบคุมแรงดันแบบ Low-dropout เป็นกลุ่มขั้นสูงที่สามารถรักษาระดับแรงดันได้แม้เมื่อความต่างศักย์ระหว่างขาเข้าและขาออกมีค่าน้อยมาก อุปกรณ์เหล่านี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในแอปพลิเคชันที่ใช้แบตเตอรี่เป็นแหล่งจ่ายไฟ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานความจุของแบตเตอรี่ นอกจากนี้ ยังมีรุ่นพิเศษอื่น ๆ เช่น ตัวควบคุมความแม่นยำสูงที่มีข้อกำหนดความถูกต้องแม่นยำยิ่งขึ้น และอุปกรณ์ที่มีสัญญาณรบกวนต่ำมาก ซึ่งออกแบบมาสำหรับงานประยุกต์ด้านอนาล็อกที่ไวต่อสัญญาณรบกวน
การกำหนดข้อกำหนดด้านแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมต้องอาศัยการวิเคราะห์อย่างรอบคอบเกี่ยวกับความต้องการพลังงานและสภาวะการทำงานของระบบของคุณ แรงดันไฟฟ้าขาออกจะต้องสอดคล้องกับความต้องการของโหลดอย่างแม่นยำ ในขณะที่ช่วงแรงดันไฟฟ้าขาเข้าควรรองรับการเปลี่ยนแปลงของแหล่งจ่ายไฟทั้งหมดที่คาดว่าจะเกิดขึ้น รวมถึงสัญญาณรบกวน (ripple) และสภาวะชั่วคราว (transient conditions) นอกจากนี้ ควรพิจารณาข้อกำหนดเรื่องแรงดันตก (dropout voltage) ซึ่งเป็นค่าแรงดันต่างระหว่างขาเข้าและขาออกขั้นต่ำที่จำเป็นสำหรับการควบคุมให้อยู่ในระดับที่ต้องการ
การเลือกความสามารถด้านกระแสไฟฟ้าเกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์ความต้องการของโหลดทั้งในสภาวะคงที่และสภาวะชั่วคราว เรกูเลเตอร์แบบเชิงเส้น จะต้องสามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าได้เพียงพอ โดยมีการลดค่าลงอย่างเหมาะสมตามปัจจัยด้านอุณหภูมิ ความสามารถในการทนกระแสสูงสุดมีความสำคัญไม่แพ้กัน โดยเฉพาะในแอปพลิเคชันที่มีโหลดแบบพัลส์ หรือในช่วงเริ่มต้นทำงานของระบบ ซึ่งโหลดแบบตัวเก็บประจุอาจทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าชั่วคราวเพิ่มสูงขึ้น
การควบคุมเส้นทาง (Line regulation) วัดความสามารถในการรักษาแรงดันขาออกให้คงที่ แม้แรงดันขาเข้าจะมีการเปลี่ยนแปลง ในขณะที่การควบคุมภาระ (Load regulation) บ่งชี้ถึงความเสถียรของแรงดันขาออกภายใต้การเปลี่ยนแปลงของกระแสที่ต้องการ ตัวแปรเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษางานของระบบในสภาพแวดล้อมการทำงานที่เปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา ตัวควบคุมเชิงเส้นแบบใหม่โดยทั่วไปสามารถทำได้ดีมากในเรื่องข้อกำหนดการควบคุม มักจะอยู่ในช่วงไมโครโวลต์ทั้งสำหรับการเปลี่ยนแปลงของเส้นทางและภาระ
ลักษณะการตอบสนองชั่วคราว (Transient response characteristics) กำหนดว่าตัวควบคุมฟื้นตัวจากภาระที่เปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันได้เร็วเพียงใด การตอบสนองชั่วคราวที่รวดเร็วเป็นสิ่งจำเป็นในระบบดิจิทัล ซึ่งภาระที่สลับไปมาอาจก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของกระแสอย่างรวดเร็ว ชุดรวมกันของความจุขาออกและความกว้างแถบของตัวควบคุมจะกำหนดประสิทธิภาพการตอบสนองชั่วคราวโดยรวม ซึ่งต้องมีการปรับแต่งอย่างระมัดระวังให้เหมาะสมกับการใช้งานเฉพาะ
การวิเคราะห์ความร้อนมีความสำคัญพื้นฐานต่อการเลือกเรกูเลเตอร์แบบเชิงเส้น เนื่องจากอุปกรณ์เหล่านี้จะสูญเสียพลังงานจำนวนมากในรูปของความร้อน การสูญเสียพลังงานเท่ากับแรงดันตกคร่อมเรกูเลเตอร์คูณด้วยกระแสไฟฟ้าที่จ่ายให้โหลด ทำให้การจัดการความร้อนมีความสำคัญมากยิ่งขึ้นเมื่อความต่างศักย์ระหว่างขาเข้าและขาออกเพิ่มขึ้น การคำนวณความร้อนอย่างถูกต้องจะช่วยป้องกันการเสียหายของชิ้นส่วน และรับประกันการทำงานที่เชื่อถือได้ในระยะยาว
อุณหภูมิที่ข้อต่อ (junction temperature) จะต้องอยู่ภายในขีดจำกัดที่กำหนดไว้ภายใต้ทุกสภาวะการทำงาน ซึ่งต้องพิจารณาอุณหภูมิแวดล้อม ความต้านทานทางความร้อน และการสูญเสียพลังงาน ความต้านทานทางความร้อนรวมถึงความต้านทานจากข้อต่อไปยังเคสของบรรจุภัณฑ์อุปกรณ์ บวกกับความต้านทานจากเคสไปยังสิ่งแวดล้อมของระบบติดตั้ง การวิเคราะห์ความร้อนอย่างเหมาะสมมักแสดงให้เห็นถึงความจำเป็นในการใช้ฮีทซิงก์หรือการปรับปรุงการออกแบบแผ่นวงจรเพื่อการระบายความร้อนที่ดีขึ้น เพื่อรักษาระดับอุณหภูมิการทำงานให้อยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้
การเลือกแพ็กเกจมีผลอย่างมากต่อประสิทธิภาพด้านความร้อนและการรวมระบบโดยรวม แพ็กเกจแบบติดตั้งบนผิว (Surface-mount) มีความสามารถในการถ่ายเทความร้อนได้ดีกับพื้นที่ทองแดงบนแผ่นวงจรพิมพ์ ในขณะที่แพ็กเกจแบบเจาะรู (through-hole) อาจให้ตัวเลือกการติดตั้งฮีตซิงก์ที่ดีกว่าสำหรับการใช้งานที่มีกำลังไฟสูง แพ็กเกจขั้นสูงจะมีแผ่นระบายความร้อนหรือพื้นที่ยึดชิปที่เปิดเผย เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายเทพลังงานความร้อน
พิจารณาเรื่องการติดตั้งไม่เพียงแต่ในแง่ของการเชื่อมต่อไฟฟ้า แต่ยังรวมถึงวัสดุระหว่างผิวสัมผัสด้านความร้อนและการเลือกฮีตซิงก์ เทคนิคการติดตั้งที่เหมาะสมจะช่วยให้การถ่ายเทพลังงานความร้อนมีประสิทธิภาพสูงสุด พร้อมทั้งรักษาความน่าเชื่อถือทางกลไก การออกแบบวางตำแหน่งแผงวงจร (Board layout) อย่างเหมาะสม โดยใช้ไวด์ระบายความร้อน (thermal vias) และการเททองแดง (copper pours) สามารถช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการกระจายความร้อนได้อย่างมาก ในแอปพลิเคชันแบบติดตั้งบนผิวที่ไม่สามารถใช้ฮีตซิงก์ภายนอกได้
เรกูเลเตอร์แบบเชิงเส้นโดดเด่นในแอปพลิเคชันที่ต้องการสัญญาณรบกวนต่ำและการลดคลื่นรบกวนได้ดีเยี่ยม ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการจ่ายไฟให้กับวงจรอะนาล็อกที่ไวต่อสัญญาณรบกวน ข้อมูลจำเพาะของสัญญาณรบกวนขาออกโดยทั่วไปจะรวมถึงสัญญาณรบกวนความกว้างแถบความถี่สูง (broadband noise) และองค์ประกอบความถี่เฉพาะเจาะจงที่อาจรบกวนการทำงานของวงจร มีเรกูเลเตอร์แบบเชิงเส้นที่มีสัญญาณรบกวนต่ำมากเป็นพิเศษให้เลือกใช้สำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการประสิทธิภาพสูง เช่น ระบบวัดค่าความแม่นยำสูง และระบบเก็บข้อมูลความละเอียดสูง
อัตราส่วนการปฏิเสธแหล่งจ่ายไฟ (Power Supply Rejection Ratio - PSRR) วัดความสามารถของเรกูเลเตอร์ในการลดทอนความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าขาเข้า เพื่อป้องกันไม่ให้สัญญาณรบกวนจากระบบจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งส่งผลต่อโหลดที่ไวต่อสัญญาณรบกวน คุณลักษณะนี้มีความสำคัญโดยเฉพาะเมื่อใช้เรกูเลเตอร์แบบเชิงเส้นเป็นเรกูเลเตอร์ขั้นตอนสุดท้ายหลังจากแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง ตอบสนองความถี่ของ PSRR จะกำหนดประสิทธิภาพในการลดทอนสัญญาณรบกวนที่ความถี่ต่างๆ โดยหลายแอปพลิเคชันต้องการความสามารถในการลดทอนทั้งที่ความถี่ต่ำและสูงได้ดี
แม้ว่ารีเกิวเลเตอร์แบบเชิงเส้นจะมีประสิทธิภาพต่ำกว่าทางเลือกแบบสวิตช์โดยธรรมชาติ แต่การเลือกใช้อย่างระมัดระวังสามารถเพิ่มประสิทธิภาพให้เหมาะสมกับการใช้งานเฉพาะด้านได้ ประสิทธิภาพเท่ากับกำลังไฟฟ้าขาออกหารด้วยกำลังไฟฟ้าขาเข้า โดยส่วนต่างจะถูกสลายเป็นความร้อน สำหรับระบบขับเคลื่อนด้วยแบตเตอรี่ ประสิทธิภาพมีผลโดยตรงต่อระยะเวลาการใช้งานและข้อกำหนดในการจัดการความร้อน
รีเกิวเลเตอร์แบบโลว์ดรอปเอาท์เพิ่มประสิทธิภาพสูงสุดในแอปพลิเคชันที่ใช้แบตเตอรี่ โดยยังคงรักษาระดับแรงดันไว้ได้ภายใต้แรงดันตกต่ำที่สุด รีเกิวเลเตอร์เชิงเส้นขั้นสูงบางรุ่นมีโหมดปิดเครื่องซึ่งลดกระแสไควเอสเซนต์ลงเหลือระดับไมโครแอมป์ ทำให้ยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ในสภาพพร้อมใช้งาน พื้นที่กระแส (Ground current) ซึ่งแสดงถึงการบริโภคพลังงานของตัวรีเกิวเลเตอร์เอง มีความสำคัญในแอปพลิเคชันที่ใช้พลังงานต่ำ และควรได้รับการลดให้น้อยที่สุดเท่าที่ควร
ตัวเก็บประจุขาเข้าและขาออกมีความจำเป็นต่อการทำงานที่เสถียรของเรกูเลเตอร์เชิงเส้น โดยทำหน้าที่เก็บพลังงานและกรองสัญญาณรบกวน ตัวเก็บประจุขาเข้าช่วยลดอิมพีแดนซ์ที่เรกูเลเตอร์รับรู้ และจ่ายกระแสไฟฟ้าทันทีในช่วงสภาวะเปลี่ยนผ่าน ค่าความจุและประเภทของตัวเก็บประจุจะต้องได้รับการคัดเลือกตามข้อกำหนดของเรกูเลเตอร์และลักษณะของแหล่งจ่ายไฟขาเข้า
ตัวเก็บประจุขาออกมีผลต่อการตอบสนองต่อสภาวะเปลี่ยนผ่านและความเสถียร โดยทั้งค่าความจุและค่าความต้านทานอนุกรมสมมูล (ESR) มีผลต่อประสิทธิภาพการทำงาน ตัวเก็บประจุเซรามิกมี ESR ต่ำ แต่อาจก่อให้เกิดปัญหาความเสถียรในเรกูเลเตอร์บางชนิด ในขณะที่ตัวเก็บประจุแทนทาลัมหรืออัลูมิเนียมอิเล็กโทรไลติกให้ค่าความจุสูงกว่า พร้อมคุณสมบัติ ESR ที่ควบคุมได้ การวางตำแหน่งอย่างเหมาะสมใกล้ขั้วของเรกูเลเตอร์จะช่วยลดเหนี่ยวนำและเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานที่ความถี่สูง
ตัวควบคุมแรงดันเชิงเส้นสมัยใหม่จำนวนมากมาพร้อมกับฟีเจอร์ป้องกันในตัวที่ช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบ การป้องกันการปิดการทำงานจากความร้อนเกินจะช่วยป้องกันไม่ให้อุปกรณ์เสียหายเมื่ออุณหภูมิสูงเกินไป ในขณะที่การจำกัดกระแสไฟฟ้าจะช่วยปกป้องจากระบบลัดวงจรและภาวะโอเวอร์โหลด ฟีเจอร์เหล่านี้ช่วยลดความจำเป็นในการใช้วงจรอุปกรณ์ป้องกันภายนอก และยังเพิ่มความทนทานโดยรวมของระบบ
ฟีเจอร์เพิ่มเติมอาจรวมถึงการควบคุมเปิด/ปิดสำหรับลำดับการทำงานของพลังงาน ตัวบ่งชี้สถานะพลังงานพร้อมใช้งานสำหรับการตรวจสอบระบบ และความสามารถในการเริ่มทำงานแบบนุ่มนวล (soft-start) เพื่อควบคุมกระแสเริ่มต้นที่พุ่งสูง การนำสัญญาณรับรู้ระยะไกล (remote sensing) มาใช้ช่วยให้สามารถควบคุมแรงดันได้อย่างแม่นยำตรงตำแหน่งโหลด โดยชดเชยการตกของแรงดันในสายจ่ายไฟ ฟีเจอร์ขั้นสูงเหล่านี้มักเป็นเหตุผลที่ทำให้มีการเลือกใช้อุปกรณ์ควบคุมแรงดันเชิงเส้นที่ซับซ้อนมากขึ้นในแอปพลิเคชันที่ต้องการประสิทธิภาพสูง
การทดสอบอย่างครอบคลุมเพื่อให้มั่นใจว่าตัวควบคุมแรงดันเชิงเส้นที่เลือกไว้สามารถตอบสนองความต้องการของแอปพลิเคชันทั้งหมดภายใต้สภาวะการทำงานจริง การทดสอบการควบคุมภาระเกี่ยวข้องกับการวัดแรงดันขาออกตลอดช่วงกระแสไฟเต็มช่วง ในขณะที่การทดสอบการควบคุมสายไฟจะประเมินประสิทธิภาพในช่วงแรงดันขาเข้าที่กำหนดไว้ การทดสอบเหล่านี้ยืนยันว่าตัวควบคุมสามารถรักษารายละเอียดเฉพาะภายใต้สภาวะการทำงานทั้งหมดที่คาดว่าจะเกิดขึ้น
การทดสอบการตอบสนองชั่วคราวเพื่อประเมินความสามารถของตัวควบคุมในการรักษาแรงดันขาออกในระหว่างการเปลี่ยนแปลงภาระอย่างรวดเร็ว การทดสอบภาระแบบก้าวกระโดดพร้อมเวลาขึ้นที่เหมาะสมจะแสดงลักษณะการเกินเป้าหมาย การตกต่ำ และระยะเวลาที่ใช้ในการคงที่ อีกทั้งการทดสอบความร้อนภายใต้สภาวะการสูญเสียพลังงานสูงสุดยังยืนยันว่าอุณหภูมิของจังชันยังคงอยู่ภายในขีดจำกัดที่ยอมรับได้ และฟังก์ชันการปิดระบบเนื่องจากความร้อนทำงานอย่างถูกต้องเมื่อมีการเกินขีดจำกัด
การประเมินความน่าเชื่อถือไม่ได้มีเพียงแค่การตรวจสอบประสิทธิภาพเริ่มต้นเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความเสถียรในระยะยาวและลักษณะการเสื่อมสภาพตามอายุการใช้งาน การทดสอบชีวิตการใช้งานแบบเร่งที่อุณหภูมิและแรงดันไฟฟ้าสูงสามารถทำนายอายุการใช้งานของชิ้นส่วนภายใต้สภาวะการทำงานปกติได้ การเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าขาออกตามเวลาและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิจะบ่งบอกถึงข้อกำหนดด้านความแม่นยำในระยะยาวและความจำเป็นในการสอบเทียบ
การทดสอบภายใต้สภาวะแวดล้อมที่มีความเครียด จะประเมินสมรรถนะของตัวควบคุมแรงดันภายใต้สภาวะต่างๆ เช่น การสั่นสะเทือน การกระแทก และการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว ซึ่งอาจเกิดขึ้นจริงในการใช้งาน งานทดสอบเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในงานด้านยานยนต์ อวกาศ และอุตสาหกรรม ที่มีสภาวะแวดล้อมรุนแรง การทดสอบคุณสมบัติอย่างเหมาะสมจะช่วยให้มั่นใจได้ว่าอุปกรณ์จะทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือตลอดอายุการใช้งานผลิตภัณฑ์ที่ตั้งใจไว้
เรกูเลเตอร์แบบเชิงเส้นจะสลายพลังงานส่วนเกินเป็นความร้อนผ่านการตกของแรงดันอย่างต่อเนื่อง ในขณะที่เรกูเลเตอร์แบบสวิตชิ่งใช้การสลับที่ความถี่สูงเพื่อให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น เรกูเลเตอร์แบบเชิงเส้นมีสมรรถนะด้านสัญญาณรบกวนที่ดีกว่าและมีการออกแบบที่ง่ายกว่า ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ไวต่อสัญญาณรบกวน ส่วนเรกูเลเตอร์แบบสวิตชิ่งให้ประสิทธิภาพที่ดีกว่า แต่สร้างสัญญาณรบกวนจากการสลับ และต้องใช้วงจรควบคุมที่ซับซ้อนกว่าและต้องการองค์ประกอบกรองเพิ่มเติม
การสลายพลังงานในเรกูเลเตอร์แบบเชิงเส้นเท่ากับผลต่างของแรงดันระหว่างขาเข้าและขาออกคูณด้วยกระแสโหลด บวกกับการใช้กระแสไฟของตัวเรกูเลเตอร์เอง (quiescent current) ตัวอย่างเช่น หากแรงดันขาเข้าคือ 12V แรงดันขาออกคือ 5V และกระแสโหลดคือ 1A การสลายพลังงานจะประมาณ 7W บวกกับพลังงานจากกระแส quiescent ความร้อนนี้จำเป็นต้องจัดการอย่างเหมาะสมด้วยการออกแบบทางความร้อนและการใช้ฮีทซิงก์ที่เหมาะสม
รีกูเลเตอร์แบบลดแรงดันต่ำ (LDO) เหมาะสำหรับกรณีที่ความต่างศักย์ระหว่างขาเข้าและขาออกมีค่าน้อย โดยเฉพาะในแอปพลิเคชันที่ใช้แบตเตอรี่ ซึ่งการใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ให้ได้มากที่สุดมีความสำคัญ รีกูเลเตอร์เชิงเส้นแบบมาตรฐานโดยทั่วไปต้องการแรงดันตกคร่อม (dropout) ประมาณ 2-3 โวลต์ ในขณะที่รีกูเลเตอร์ LDO สามารถทำงานได้ด้วยแรงดันตกคร่อมเพียง 100-300 มิลลิโวลต์เท่านั้น ความสามารถนี้ช่วยยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ และทำให้สามารถควบคุมแรงดันได้จนใกล้เคียงกับจุดหมดของแบตเตอรี่
ความเสถียรขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ ได้แก่ ลักษณะของตัวเก็บประจุขาออก ความต้านทานเชิงซ้อนของโหลด และการออกแบบชดเชยภายใน ค่า ESR และค่าความจุของตัวเก็บประจุขาออกจะต้องสอดคล้องกับข้อกำหนดด้านความเสถียรของเรกูเลเตอร์ โดยอุปกรณ์บางชนิดต้องการค่า ESR ต่ำสุดเพื่อให้ทำงานอย่างมีเสถียรภาพ ลักษณะของโหลด เช่น ความต้านทานเชิงซ้อนแบบเหนี่ยวนำหรือแบบไดนามิก อาจมีผลต่อความเสถียรได้เช่นกัน โดยเฉพาะในเรกูเลเตอร์ที่มีข้อกำหนดด้านการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว