регулатори LDO напрежение на полу
В статията се обсъжда възможността за увеличаване на ефективността и прилагането на допълнителна функционалност в импулсни преобразуватели поради новото мощност транзистори NexFET.
Избор на датчиците за захранване на системата - не е лесна задача за предприемача. Параметрите и функциите на стандартни стандартни размери IP за монтаж на борда непрекъснато се подобряват, а предприемачът трябва да се вземат под внимание редица технически и икономически характеристики. В тази статия ще разгледаме най-важните.
История чипсет интегриран регулатор на напрежението започва с 1967 г. Оттогава, интегрирани регулатори на напрежение, са неразделна част от модерното електронно оборудване, чиито характеристики се определят до голяма степен от точността и стабилността на захранващи напрежения. Стабилизатори с малък спад на напрежението се използва като регулиращ елемент PNP-биполярен транзистор или поле ефект транзистор (единичен или композитен). Спадът в напрежението в този случай е на няколко десети от волта, което със сигурност се разширява обхватът на кислородно-стабилизатори.
Понастоящем номенклатурата на полуремаркето видове няколко десетки LDO-стабилизатори, различаващи се по стойността на минималната изходното напрежение диапазон от работни токове и входното напрежение, броя на каналите, нивата на шума, както и наличието на допълнителни функции. Всяко тримесечие нови номенклатура LDO вериги. Целта на новите тенденции са: разширяване на гамата да се състезават във всички ниши на намаляването на цените, както и разработването на нови видове нови технологии за адекватна замяна на остарели елементи.
Готова модерни LDO стабилизатори условно могат да бъдат разделени в няколко групи, в съответствие с техните параметри и област на приложение:
- Типично фиксирани и регулира изходното напрежение;
- ефективност (ниско статичен ток);
- ултра нисък (Ultra LDO - 200 тУ или по-малко), на напрежението;
- точност на точна настройка на изходното напрежение над 1%;
- бързо (бърз отговор);
- многоканален (двоен, и т.н.);
- специални допълнителни обслужващи функции.
Такива защитни услуга устройства с интегрални схеми, като например претоварване по ток и прегряване, и изключване на веригата натоварване при увеличаване и намаляване на регулатора на напрежение, които се използват в момента и са стандарт в най-LDO. В стабилизатори, предназначени за използване в захранван от батерии устройства, е защитата на въвеждане полярност и значителен излишък на входното напрежение при неправилно свързан батерии. Няколко чипове има контрол върху въвеждането на On / Off (изключване) определяне на сън (Икономичен режим), в който изходното напрежение се изключва и консумацията на ток е значително намален. В много от съвременните видове LDO въведена и защита срещу обръщане на ток (Reverse Bias Защитена). Този нежелан ефект се получава, когато внезапно спадане на напрежението на входа до нула и поддържане на изхода за сметка на кондензатор. Стабилизаторът с биполярни транзистори регулиращи ток в този случай ще започне да тече през р-п-преход от изхода към входа. Защита се осъществява чрез въвеждане на допълнителен транзистор, който принудително се разрежда изходния капацитет на стабилизатор, когато входното напрежение намалява под прага.
класификация на LDO
Чрез прилагането LDO стабилизатори са разделени на универсални (Multi-пазар) и стабилизатори за приложения с разширен температурен обхват (Automotive ефективност). Автомобили LDO клас не са само за автомобилни и транспортни приложения, но също така и за всички приложения с тежки условия. Фигура 1 показва универсалната номенклатура LDO напрежение стабилизатори компанията ON Semiconductor.
Фиг. 1. Номенклатура универсален регулатори на напрежението LDO-ON Semi
От особен интерес са нови продукти, които са се появили на пазара през последните години. Всеки нов продукт се появява на пазара с оглед или запълни една празнота в съществуващия ред, или да замени съществуващите продукти с нови подобрени функции, популярни в днешните приложения.
ефективност LDO може да се прояви при ниска капка напрежение между входа и изхода. Друго предимство на LDO на източниците на импулс на напрежение - липсата на импулсния шум и ниско EMI.
Основните сектори, в приложение на LDO - това, разбира се, преносими инструменти, захранван от батерии. Други сектори - вторични източници на доставка на процесори и FPGAs, които изискват различни захранващи напрежения. В този случай, основен източник на енергия устройство, като източник на 3,3 или 5 V, и напрежение малка стойност, генерирана с използване LDO ..
Стабилизатори за NoCap технология
На изхода на първия напрежение LDO развита стабилизатори да действат в настройката на стабилност изисква е доста скъпи електролитни кондензатори с ниско ESR голям капацитет и размери. Тъй като въвеждането на нови технологии започнаха да се появяват LDO вериги, които не изискват инсталирането на кондензатори с ниско ESR голям капацитет. Вместо това, тя е достатъчна, за да се установи достъпни и по-компактни керамични кондензатори с малък капацитет. Този тип стабилизатор наречен NoCap. В повечето случаи, за да се гарантира стабилността на достатъчно монтаж на керамични кондензатори до 1 ЛТУ, която не само значително по-евтино през последните години, но с намален размер. Почти всички нови видове LDO не изисква инсталирането на скъпи изход кондензатор Low ESR, така че почти всички съвременни LDO биха могли да бъдат свързани с тип NoCap. Въпреки това, LDO номенклатура оцеля такава класификация. Те включват серия от NCP552, NCP553, NCV553.
Тази серия от напрежение стабилизатори NoCap постоянно напрежение е предназначен за устройства с батерия захранване, което е важно за ниска незадействано ток. Изходен ток стабилизатор е -80 mA и статичен ток - само 2.8 микроампера. мощност транзистор PMOS се използва като член на дял. Има защита от прегряване. Основното предимство на тези устройства е, че за да се осигури стабилна работа на стабилизатора е достатъчно инсталация евтин керамични капацитет на изхода. Стабилизаторът може да функционира без изход кондензатор. На входа на стабилизатора се препоръчва да се инсталира керамичен контейнер 1 UF и изхода да предоставят достатъчно съпротивление керамичен кондензатор 0.1 microfarad.
Subminiature верига, образувана в повърхностен монтаж тип SC-82 AB. Тя се предлага в модели с фиксирана изходно напрежение: 1.5; 1.8; 2.5; 2.7; 2.8; 3.0; 3.3 и 5.0 V. възможно и поръчка за изпълнение. Напрежение резолюция обстановка за персонализирани версии е 100 мВ.
Преносим, захранван с батерии устройства
Използването на LDO в телекомуникационно оборудване
Обикновено, такова оборудване се използва в AC / DC преобразувател за извеждане на 5 волта или 3,3 В. Структурата може да съдържа основен заряд и интерфейс мецанин модули. Базовата (майка) съвет използва 2,5 напрежения; 2.0; 1.8 V за подаване ядра FPGA, DSP или комуникационни контролери, процесори, или предаватели. Всеки модул може да се използва от партера местните източници LDO 2.5 / 2.0 / 1.8 V. При ниска консумация на ток, например до 50 mA, на LDO може да се използва в кутии СОТ-23 или СОТ-83. В течения 150-300 тА за 2.5 източници / 2.0V LDO се прилага в случаите с по-голям разход на енергия.
изпълнение Автомобили
Автомобили изпълнение чип има в НК име тип префикс. Стабилизатори за автомобилни приложения в отделна група, като областта на приложение на продуктите налага редица специфични изисквания:
- максималната стойност на входното напрежение е не по-ниска от 12 V, което се определя от напрежението на доставката на енергия автомобил;
- устойчивост на преходни пренапрежения в мрежата;
- широк диапазон от работни температури (-40 ... 125 ° С);
- температура на съхранение диапазон -65 ... 150 ° С
Някои храни на полуремаркето, за това изпълнение са още по-широк температурен диапазон. На пръв поглед, използването на LDO в автомобилната електроника е неуместно: на фона на тока, консумирана от източника на светлина, 10 ... 20, а когато двигателят работи и генератори mA икономика не е напълно оправдано. Но част от електрониката продължава да работи при изключен двигател. Тази услуга системи - алармени системи, часовник за реално време и т.н. За да предоставят на контролните напрежения, използвани микроконтролери 3 ... 5 V. Системата трябва да продължи да работи, дори когато освобождаването от отговорност на акумулатора на колата под прага, а когато властта не е достатъчно ток, за да работи на стартера, или за усвояването на кредита, когато напрежението на батерията по време на операцията за стартер достига 6 V. На висок ток натоварвания използват LDO е проблематично. В тези случаи е по-добре да се прилагат регулатори на напрежение на преобразувателите на база импулсни.
5.0 LDO-стабилизатор с NCV4949A Reset сигнал генератор и сензор входно напрежение
Микросхема NCV4949A LDO стабилизатор 5 (вж. Фиг. 2) има допълнителни функции, като например образуване на сигнал за нулиране на микроконтролера и вход сензор праг напрежение. Чипът е предназначен за формиране на енергия вграден микроконтролер на борда системи, като например автомобилостроенето.
Фиг. 2. LDO-стабилизатор структура NCV4949A
LDO MC33765 на пет-канален
MC33765 чип има пет независими канали LDO напрежение стабилизатори с ултра ниска мощност шум. Корпус TSSOP-16 е предназначена за повърхностен монтаж. Изходящите напрежения за всички канали MC33765 стабилизатори - са едно и също, 2.8V Текущ абсорбционния капацитет - различни, до 150 mA (Channel 4). Пад на напрежението е около 0,11 V за максималния ток. Много ниско летаргичен ток (5.0 иА в изключено състояние и 130 иА - да ON). Канал 3 има много ниска мощност на шума. Този канал може да се използва за захранване на модулите на веригата, които са чувствителни към шума на автобуса за захранване. За всички канали реализирани защита от късо съединение на изхода, има и защита от прегряване на кристала. Всеки канал има своето активно състояние на управляващия сигнал. Изключване на сигнала - общ за всички канали.
Входно напрежение диапазон 3.0 ... 5.3 V (максимално напрежение три батерията до 1.8 V), и до 3,0 V.
LDO стабилизатори NCP4587x серия с три силови надолу режими
Чипове NCP4587x серия фокусирана върху сектора на мобилни устройства, батерии и ултра-ниска консумация на енергия. Този чип има нови функции за по-ефективно управление на захранването. Чипът има три захранващи режими: режим (сън) режим на готовност - 0,1 UA; Малка консумация - 1.0 иА; номинална консумация - 55 иА.
Обхват на потребление в различни режими, е почти три порядъка! Налице е също така възможност за външни режима на управление. Прехвърляне вход AE - разрешение за автоматично превключване на бърза реакция за даден определен праг. В режим на пестене на енергия с динамично ултра-ниска консумация на ток консумация отсъства - стабилизатор работи в режим Slow Response предоставяне на собствен малък ток. С консумация над 3 тА стабилизатора преминава в състояние бързо реагиране с малко по-голям собствена консумация, осигуряване на желаното ниво на изходен ток динамика минни.
Във втория случай, на микроконтролера може самостоятелно да управлява включването на този режим, който предоставя допълнителни функции за пестене на енергия. Например, токът може да надвишава 3 mA, но естеството на статичния си потребление, което не се нуждае от високоговорителя. Микроконтролера, знаейки това не включва лечение с голям частното потребление.
Стабилизаторът има ниска мощност ниво на шум. Изпълнено защита от обратен ток - вътрешна освобождаване транзистор от изхода към входа.
- изходен ток: 150 mA;
- Входно напрежение: 1.4 ... 5.25;
- диапазон изход напрежение: 0.8 ... 4.0 V (на разположение фабрика определяне всяко напрежение в обхвата от 0.1 V етапа);
- капка напрежение: 120 тУ при 150 mA (Vout> 2,6 V);
- точността на настройката на изходното напрежение: 1% (Vout> 2, TJ = 25 ° С);
- тяло: 1.2 mm х 1.2 XDFN, SC-70 или SOT23.
Стабилизатори на напрежение стандарт:
NCP4587DMU12TCG - 1,2 В;
NCP4587DMU18TCG - 1,8 V;
NCP4587DMU28TCG - 2,8 В;
NCP4587DMU30TCG - 3,0 В;
NCP4587DMU33TCG - 3,3 V.
LDO регулатор CAT6217 CMOS ултра-ниско напрежение спад от 90 мВ
Стабилизатор CAT6217 осигурява много бързо време за реакция на промените в товарния ток и краткосрочен прехода към буден режим - 150 микросекунди. Малък по време ви позволява да използвате допълнителен пас кондензатор за да се намали нивото на мощност на шума.
CAT6217, предназначени за използване в батерии захранва устройства с 2.3 ... 5.5 V. Вътрешният ключалката изключва товара, когато напрежението падне под 2.1 V. изходното напрежение точност настройка CAT6217 В - около 1%. Стабилността осигурява керамични изход кондензатор 1uF, като по този начин намаляване на борда пространство и съставни разходи. Ниска профил (максимална височина -. 1 mm) pyativyvodnoy корпус TSOT-23.
- изходен ток: 150 mA;
- капка напрежение: 90 мВ при 150 mA;
- стабилност по време на монтаж на керамични кондензатор 1 UF изхода;
- преминаване открит NF кондензатор 10 за намаляване на шума;
- ниска консумация на ток в режим на изключване - по-малко от 1 УО;
- варианти на изпълнение на изходното напрежение от 1,5; 1.8; 2.5; 2.8; 2.85; 3.3 V.
Ниската-шум LDO NCP508
Този тип стабилизатор е ориентирана на приложението, в което е необходимо да се осигури високо ниво на филтруване на изходното напрежение, например, RF подсистеми свързани мобилни устройства и системи с VCO и PLL. Стабилизатор NCP508 осигурява изходен ток 50 тА, има къс преход към активно състояние и най-високото ниво на подтискане на пулсации напрежение на изхода, защита от късо съединение на изхода и прегряване. Регулиращият елемент - PMOS транзистор. На изхода на инсталацията е достатъчно само керамичен кондензатор.
Чипът се произвежда в SC-88A и WDFN6 корпуси (1.5 х 1.5 мм). Стандартни напрежения: 1.5; 1.8; 2.5; 2.8; 3.0 и 3.3 V. Редът на изпълнения с други изходни напрежения. Стъпка за определяне на напрежения за персонализирани версии - 100 мВ.
- шум: 39 MV (RMS);
- пулсации потискане: 70 db при 1 кХц;
- капка напрежение: 140 тУ в ток от 30 mA;
- На път: 20 милисекунди.
NCP96x LDO-стабилизатори и 1000 mA
Universal LDO-стабилизатор с товар ток от 1 А с използване като регулиращ елемент FET. Тя се предлага в три версии: без натоварване на сигнала връзка (NCP960) и наличието на такъв сигнал висока (NCP961) и ниски нива (NCP962). Отличителната черта е наличието на транзистора (Active освобождаване от отговорност), свързва изходната верига на земята за принудителното изпълнение на кондензатор, когато натоварването изход е изключен. Има вградена защита от прегряване на кристала и ограничаване на натоварването ток (защита от късо съединение) на.
Допълнителни изходи (флаг грешка при включване на захранването Reset) липсват. Стабилизаторът се образува в размера на корпуса shestivyvodnom DFN6 3.3 мм.
Фиг. 5. Структурата на серията LDO NCP4587x с три силови надолу режими
