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高性能、低飽和線性穩(wěn)壓器

作者: 時間:2013-05-20 來源:網(wǎng)絡 收藏

功耗小的低漏失線性電源|穩(wěn)壓器(LDO)正成為開關電源用市場的主流。為了實現(xiàn)高性能和高速度,設備內(nèi)部采用的微型計算機或數(shù)字信號處理器(DSP)工藝年年都在取得突飛猛進的進步和發(fā)展,與此同時,這些微型計算機或數(shù)字信號處理器必不可少的電源電壓也越來越低。另外,不同制造工藝對應的電壓各自存在差異,因此要求各種各樣的供電電壓。為解決這一問題,各生產(chǎn)廠商開始在開關電源設定中間電壓,利用LDO穩(wěn)壓器提供LSI電源的新技術手段。另一方面,在電池設備中也使用大電流的LDO穩(wěn)壓器,力求最大限度地有效利用電池電壓。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/175192.htm

先使用從高輸入電源取得5V左右電壓,然后利用降壓成3.3~1.0V的電壓,這就是目前通常采用的電源架構。這種穩(wěn)壓器被稱為次級,在需要這類電源架構的設備附近以低輸入電壓供給更加穩(wěn)定的電源。ROHM開發(fā)出的BD□□KA5系列產(chǎn)品就適合作為這種次級線性穩(wěn)壓器(圖1)。

次級穩(wěn)壓器則在力求更節(jié)省空間和更穩(wěn)定的同時,不斷完善其為了適應DSP等部件的狹窄輸入電壓范圍而必須的高精度化。BD□□KA5系列產(chǎn)品電流容量雖然只有500mA,但是輸出位相補償電容器能夠支持1μF的小型陶瓷電容器,節(jié)省了穩(wěn)壓器占用的空間。同時,通過采用ROHM具有自主知識產(chǎn)權的修整技術,將輸出電壓精度提高了±1%。另外,通過采用P溝道MOS晶體管作為驅動輸出的晶體管,即使增加負荷電流,也能夠控制電路電流,有利于熱設計。電源輸入范圍是2.3V-5V,最適合3.3V、5V系列的電源輸入。此外,輸出電壓規(guī)格包括1.0V、1.2V、1.5V、1.8V、2.5V、3.3V、可調(diào)輸入型和低電壓輸出等等,產(chǎn)品能夠滿足各種不同需求。

另一方面,從電池直接獲取輸出電壓的標準型固定輸出及可調(diào)輸出仍然必不可少,其輸出電流峰值年年增加。ROHM的BA□□DD0系列就是具有2A電流容量的LDO(圖2)。該系列的在實現(xiàn)2A高輸出電流的同時,將輸出電壓的精度提高了±1%,并實現(xiàn)了0.5V低壓差電壓。對應輸入電壓的變動,避免了輸出電壓降低至低輸入電壓限度,保證了在低電壓狀態(tài)下的輸出啟動。另外,引腳配置同行業(yè)標準的78系列以及ROHM以前的1A低飽和穩(wěn)壓器相兼容,便于置換。輸入電壓范圍很廣(3~25V),輸出電壓范圍也從1.5V、1.8V、2.5V、3.0V、3.3V、5.0V、9.0V、12V到16V不等。

整機設備為了降低不工作部分的功耗,在每個區(qū)域實行切斷電源的電源管理。BD□□KA5系列及BA□□DD0系列的所有型號產(chǎn)品,都帶有根據(jù)外部邏輯中斷所有線路工作的關機開關功能,待機時的電流消耗為0μA(典型值),有利于低功耗設計。

這兩個系列LDO穩(wěn)壓器產(chǎn)品都內(nèi)置有如下各種保護回路:

1.過電流保護回路。采用自動回落型保護線路。如果過電流保護線路開始工作,輸出電壓下降,則更加集中輸出電流,因此與下垂型保護線路相比,能夠將處于短路等異常狀態(tài)的芯片熱耗損控制在原來的1/3~1/5(見圖3)。

2.溫度保護回路。溫度保護線路在芯片溫度超過Tj=150℃時自動停止輸出,防止因溫度過高而導致的芯片的損壞,從而達到保護芯片的目的。如果芯片溫度下降,則有磁滯幅寬來恢復輸出(圖4)。

3.過電壓保護回路。過電壓保護回路僅內(nèi)置在BA□□DD0系列產(chǎn)品中,如果在輸出中出現(xiàn)25V以上浪涌,則保護回路會啟動,提高芯片內(nèi)部元件的耐壓性能,即使輸入電壓超過50V,也能防止芯片的損壞(圖5)。

4.高靜電耐壓。輸出的靜電耐壓為人體放電模式,可以達到6KV以上,在任何環(huán)境里都具有較高的可靠性。

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