高性能、低飽和線性穩(wěn)壓器的開發(fā)
高性能低飽和線性穩(wěn)壓器的開發(fā)
在整機(jī)設(shè)備不斷實現(xiàn)小型化和省電化的今天功耗小的低漏失線性穩(wěn)壓器LDO正成為開關(guān)電源用線性穩(wěn)壓器市場的主流為了實現(xiàn)高性能和高速度設(shè)備內(nèi)部采用的微型計算機(jī)或數(shù)字信號處理器DSP工藝年年都在取得突飛猛進(jìn)的進(jìn)步和發(fā)展與此同時這些微型計算機(jī)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(yīng)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(guān)電源設(shè)定中間電壓利用LDO穩(wěn)壓器提供LSI電源的新技術(shù)手段另一方面在電池設(shè)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
先使用DC/DC轉(zhuǎn)換器從高輸入電源取得5V左右電壓然后利用線性穩(wěn)壓器降壓成3.3～1.0V的電壓這就是目前通常采用的電源架構(gòu)這種穩(wěn)壓器被稱為次級線性穩(wěn)壓器在需要這類電源架構(gòu)的設(shè)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(yīng)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(bǔ)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(quán)的修整技術(shù)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(qū)動輸出的晶體管即使增加負(fù)荷電流也能夠控制電路電流有利于熱設(shè)計電源輸入范圍是2.3V-5V最適合3.3V5V系列的電源輸入此外輸出電壓規(guī)格包括1.0V1.2V1.5V1.8V2.5V3.3V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(biāo)準(zhǔn)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(yīng)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(biāo)準(zhǔn)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1.5V1.8V2.5V3.0V3.3V5.0V9.0V12V到16V不等
整機(jī)設(shè)備為了降低不工作部分的功耗在每個區(qū)域?qū)嵭星袛嚯娫吹碾娫垂芾?span id="9fuxmxi" class="myIcon">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(guān)機(jī)開關(guān)功能待機(jī)時的電流消耗為0μA典型值有利于低功耗設(shè)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(hù)回路
1.過電流保護(hù)回路采用自動回落型保護(hù)線路如果過電流保護(hù)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(hù)線路相比能夠?qū)⑻幱诙搪返犬惓顟B(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(hù)回路溫度保護(hù)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(dǎo)致的芯片的損壞從而達(dá)到保護(hù)芯片的目的如果芯片溫度下降則有磁滯幅寬來恢復(fù)輸出圖4
3.過電壓保護(hù)回路過電壓保護(hù)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(hù)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(dá)到6KV以上在任何環(huán)境里都具有較高的可靠性
