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产品类别:AVR智能型稳压器

产品名称:通过主动输出放电功能来保护敏感和昂贵的负载

产品详情

  有些利用恳求正在通电和断电时负责电源周期。正在众轨体系中,FPGA、ASIC、DSP、微统治器以及其他数字 IC 恳求众个电压轨必需以特定纪律启动和闭断。不然,这些 IC 就有不妨损坏,或者体系的加电复位逻辑不妨展示讹误。对待必需负责输出状况的体系而言,如军事、航空电子或航天等高牢靠性体系都黑白常类型的例子,越发是借使必要电源电压连续轮回接通和断开时。

  跟着工艺身手节点的连续缩小,今世数字 IC 必要以更低的电压运转。就良众现有输入电压轨而言,以较大电流和更低的输出电压运转意味着线性稳压器的功耗会增大,增进的功耗直接转换成了热量。是以,必要采用最新封装手段,以最阵势限削减稳压器内部的温度上升,并限度利用的热量题目。另外,或许以低压差运转的线性稳压器 (最阵势限减小输入和输出电压之差,同时稳压器维持对输出的调动和宁静性) 可下降功耗,是以减轻了热量题目。

  线性稳压器广大用于今世电子体系中。纵然低压差 (LDO)线性稳压器极少成为最高贵的体系组件,可是从本钱/效益角度来看,这种稳压器却往往是很有价钱的组件之一。LDO此中一个职业是守卫下逛负载,避免因苛苛的境遇条目而损坏。比方,因温度偏移、电压瞬态、电源噪声、电压反向、电流亡涌以及 EMI 或 ESD 而被损坏。简言之,其策画必需牢固牢靠,并包罗减轻境遇影响所需的一起守卫功效,同时守卫负载。良众低本钱 LDO 线性稳压器不包罗须要的守卫功效,是以,无法起到守卫效用,往往不光惹起稳压器损坏,还导致负载受损。

  低压降压型转换和稳压能够通过众种手段告竣。开闭稳压器正在很宽的电压限度内以高效劳运转,但必要磁性组件和电容器技能做事,是以,占用的电道板空间相对较大。充电泵 (或开闭电容器电压转换器) 可用来告竣更低压的转换,可是输出电流才华受限,并且必要外部电容器技能做事和宁静。低压差线性稳压器平日效劳较低,但发生的噪声也较小,并且更易于用来告竣降压型利用。但是,今世策画手段和芯片制作工艺依然使低压差线性稳压器 (LDO) 或许进一步深化降压型利用周围。现正在,低压差线性稳压用具备速瞬态反映、低压差电压、低压运转 (输出平日低至 0.6V)、大输出电流以及或许用单电源做事的才华。

  新的电道策画手段和改良的芯片制作工艺充足了基于 PNP 通道晶体管 LDO 的功能特质。凌力尔特等供应商供应的这类 LDO 具备牢靠的守卫功效、很宽的输入和输出电压限度、低输出噪声和敏捷反映,或许用单个电压源以低压差运转。新的 LT306x 系列有 6 款器件,输出电流限度为 100mA 至 500mA,此中 3 款器件还供应新的完好双重效用主动输出放电功效,这种功效特别适适用正在图像传感器和高牢靠性体系中,以守卫敏锐、高贵的负载,同时告竣精准的电源排序。

  目前,一代敏捷、大电流、低压数字 IC (比方:FPGA、DSP、CPU 和 ASIC) 对待给内核及 I/O 通道供电的电源恳求很苛厉。但是,从供电角度斟酌,这些数字 IC 不敷宁静。古板上,继续用高效劳开闭稳压器给这类器件供电,可是开闭稳压器不妨有潜正在的噪声骚扰题目以及瞬态反映和布节制度。是以, LDO举动能够拔取的器件,正在这类利用以及其他低压转换体系中,首先找到用武之地。因为比来的产物改进和功效加强,新的 LDO 简直不必要正在功能上做出折中。

  不是一起利用都必要主动输出放电来守卫敏锐负载,也不是一起利用都恳求输出电流高达 500mA。是以,凌力尔特还开辟了 LT306x 系列的别的 5 款器件,以供应一种富饶吸引力的产物组合。这个系列的器件具备以下特质:高输入和输出电压、低压差电压、低输出电压噪声功能、广大的守卫功效、敏捷反映以及很宽的(100mA 至 500mA)输出电流。此中有的器件具备主动输出放电功效,有的器件则没有这种功效。外1显示了 LT306x 系列中各款器件之间的分别。

  本文起源于中邦科技期刊《电子产物宇宙》2016年第9期第30页,迎接您写论文时援用,并注脚起源。

  与 LT306x 系列中的其他器件比拟,LT3066 通过 INFILT 引脚升高了 PSRR 功能。INFILT 引脚是一个独立的输入引脚,为差错放大器和基准供电。这个引脚通过内部 140Ω 电阻器连至 IN 引脚。正在 INFILT 引脚和地之间连入一个去耦电容器,就造成了一个 RC 滤波器,以下降差错放大器和基准的输入电源纹波。正在 INFILT 引脚上贯穿一个 0.47μF 去耦电容器,可正在高于 10kHz 的频率上使 PSRR 改良众达 30dB。借使不必要输入滤波,那么就将 INFILT 引脚连至 IN 引脚。图 3 显示了与 LT3065 比拟,LT3066 PSRR 功能的改良。

  :古板上,继续用高效劳开闭稳压器给这类器件供电,可是开闭稳压器不妨有潜正在的噪声骚扰题目以及瞬态反映和布节制度。是以, 低压差(LDO)线性稳压器正在这类利用以及其他低压转换体系中首先受到闭切。本文通过先容LDO和其他稳压器面对的挑拨以及凌力尔特公司的LT306x 系列稳压器,分析了正在新的电道策画手段和改良的芯片制作工艺下LDO的特质以及利用前景。

  凌力尔特公司比来推出了具有主动输出放电功效的 500mA LT3066 低压差线性稳压器,该器件具备上述属性。LT3066 是一款高压、低噪声、低压差电压线性稳压器,供应精准、可编程的电流限度、主动放电、一个电源优异标志以及电源制止比 (PSRR)。该器件供应高达 500mA 输出电流,满负载时压差为 300mV。LT3066 包罗一个内部高压 NMOS 下拉电道,以正在 SHDN 引脚被拉低或输入电压被断开时给输出电压放电。对待启动和停机时必要电源调动的利用 (比方: 高端成像传感器或微负责器),这种敏捷、主动的输出放电功效有助于守卫负载。

  有些工业 LDO 供应主动输出放电功效,以守卫负载。但是,现有治理计划仅正在器件闭断时启动。到现正在为止,还很难找到有“双重”效用以主动输出放电的电道策画,纵使当输入电压被拉低时也可启动该功效。

  图2显示为具备主动输出放电功效的 500mA LT3066 与相似的 LT3065 (500mA,没有主动输出放电功效) 比拟的上风。

  大方工业规范线性稳压器用单个电压源以低压差运转,可是大大都稳压器不行同时供应电压和输出噪声特别低的转换 (输出低至 0.6V)、很宽的输入 / 输出电压限度和广大的守卫功效。PMOS LDO 或许用单个电源以低压差运转,可是受到通道晶体管 VGS 特质的限度,输入电压不行很低。基于 NMOS 的器件供应敏捷瞬态反映,可是必要两个电源来偏置该器件。NPN 稳压器供应很宽的输入和输出电压限度,可是必要两道电源电压或较大的压差。比拟之下,PNP 稳压器借使架构策画适合,能够用单个电源告竣很低的压差、很高的输入电压、低噪声和低压转换,并且或许供应牢靠的守卫。

  另有两项挑拨是必要高的电源纹波制止比 (PSRR) 和低的输出电压噪声。具有高的电源纹波制止比的器件很容易滤除和制止来自输入的噪声,发生清洁、宁静的输出。另外,正在很宽的带宽上输出电压噪声很低的器件对现今的电压轨是有益的,由于对今世电压轨而言,噪声敏锐性是必要斟酌的要素。大电流、低输出电压噪声昭着是须要的功能恳求。

  LT3066 采用小型、低本钱、最低 3.3µF 的陶瓷输出电容器做事。该器件的 PWRGD 标志指示输起源于宁静状况。LT3066 用一个电阻器无误设定外部电流限度 (正在总共温度限度内为 ±10%)。另外,LT3066 的内部守卫电道包罗电池反向守卫、电流反向守卫、折返电流限度和过热限度。主动放电电道供应安适做事区 (SOA) 折返功效,以守卫下拉 NMOS,使 OUT 电压高于 6V,并供应限度很宽的 OUT 引脚绝对最大额定值:-1V 至 +20V。如图1所示,该器件具有很宽的输入和输出电压限度、敏捷瞬态反映以及 64µA (做事时) 和 小于3µA (停机时) 的低静态电流,是以成为工业电源、航空电子体系电源、汽车电源、必要最佳运转时期的电池供电型体系及仪器,以及必要供应广大守卫的高牢靠性电源的大凡拔取。

  • 主动输出放电的电道具完好的双重效用 ─ SHDN 或 VIN 被拉低时都有用

  LDO 能够行使主动输出放电功效来知足体系的断电恳求,主动输出放电功效可使 LDO 的输出敏捷放电,而不必仰仗 LDO 的负载或 LDO 的电阻分压器给输出放电。借使去掉输入电压,或者借使启动闭断功效,那么具有主动输出放电功效的 LDO 能够由一个 NMOS 开闭敏捷拉低输出电压。具有主动输出放电功效的器件首要上风是,断电时,输起源于已知状况。无论负载状况何如,这类器件的输出永远依照预期敏捷放电。就闭断时恳求确切电源排序的利用 (比方:图像传感器和微负责器) 而言,或许主动输出放电是很主要的。

  就高于 7V 足下的输出电压而言,LT3066 履行主动输出放电折返,是以,用来主动输出放电的晶体管的驱动下降了,这可限度该器件消磨的功率。因为发生了折返,是以正在示波器显示屏上看到,LT3066 的 12V 波形从 12V 到 7V 的放电速率不那么速。正在输出电压很高和运用大型电容器时,或者万一发作窒碍,使输出短道至很高的电压时,如许的放电速率能够守卫 LT3066 免于损坏。

  LDO实用于必要守卫高贵和敏锐的负载体系,比方图像传感器体系。图像传感器平日包罗尖端、高贵的数字IC,这些IC获取图像,并将其直接转换成数字图像。两种最时髦的图像传感器是电荷耦合器件 (CCD) 和 CMOS 成像仪。诸如内窥镜、安防摄像甲第各式配置都包罗图像传感器。

  摘要:古板上,继续用高效劳开闭稳压器给这类器件供电,可是开闭稳压器不妨有潜正在的噪声骚扰题目以及瞬态反映和布节制度。是以, 低压差(LDO线性稳压器正在这类利用以及其他低压转换体系中首先受到闭切。本文通过先容LDO和其他稳压器面对的挑拨以及凌力尔特公司的LT306x 系列稳压器,分析了正在新的电道策画手段和改良的芯片制作工艺下LDO的特质以及利用前景。

  LT3065 有一个 10mA 负载,LT3066 仅由设定输出电压 (本例中为 10μA) 的电阻分压器加载。纵使给 LT3066 的输出加上了很轻的负载,因为该器件供应主动输出放电功效,是以输出电压也会敏捷放电。比拟之下,LT3065 的输出电容器仅由连至其上的 10mA 负载放电,放电速率慢得众。

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