负载能力1.5A、满载最小压差达300mV的低压差线性稳压器设计

描述

自从看了 RT9048A 的规格书,发现它是一款输入电压最低可达 1.6V、输出电压最低为 0.65V、负载能力最大 1.5A、满载最小压差可达 300mV 的低压差线性稳压器,使用的是 3mm X 3mm 的 WDFN 封装,具有独立的使能控制引脚,这些信息看起来都很平常,虽然它在规格书概述部分没有提及、特性部分也没列出的两个特性,一个是随着输入电压的变化而变化的软启动特性,另一个是它能禁止反向电流的特性,普通的应用可能显不出它们的优势,但在一些特殊的场合就能看到这两个特性的价值了。

线性稳压器


 

这是 RT9048A 的应用威廉希尔官方网站 图,它的输出电压可以用电阻分压器进行设定,因为其参考电压为 0.65V,所以你可以将它用于输出电压等于或大于 0.65V 的场合,只要最后的输出电压低于输入电压即可。由于线性稳压器的输入、输出最小压差等于负载电流与其调整管最小内阻的乘积,而该最小内阻可从“ 满载最小压差为 300mV ”这一数据中计算得出,其值为 300mV/1.5A=200mΩ,所以在一定负载下能够得到的最高稳定输出电压为 VIN–200mΩxIOUT,当输入电压更低或需要的输出电压更高时,实际的输出电压就会随着输入电压的变化而变化了。

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这是 RT9048A 的封装引脚布置图,这种封装虽然体积很小,散热能力却很强,在空间紧凑的应用中是很好的选择。

现在来看看 RT9048A 的内部威廉希尔官方网站 框图:

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使能信号 EN 端内含一个 0.5µA 下拉电流源,这意味着该端子在浮空时一定处于低电平状态,要想使能该器件就必须用外接信号使 EN 处于高电平状态。

调整管体二极管的阳极接地,这是不同于普通线性稳压器的地方,这一处理方法断绝了调整管处于截止状态时电流从 VOUT 端流向 VIN 端的可能性,文章开头说的禁止反向电流的特性就是这样实现的。我们从教科书里看到的 MOSFET 只有三个端子的特性在这里看来就是不成立的,它实际上是个四端元件,表现为三端的时候只是因为其第四个端子被连接到其他端子上去了。

该威廉希尔官方网站 中还存在一个 VPUMP,这是在说明此器件使用了一个内部电荷泵威廉希尔官方网站 在为调整管的栅极驱动威廉希尔官方网站 服务。当输入电压太低的时候,想直接用输入电压去驱动调整管栅极是无法使之进入线性工作区的,这时就只有想办法提升电压才能实现,电荷泵就是用来实现此功能的。

软启动的实现方式没有在图中表现出来,可以直接去看规格书中提供的图表:

当输出电压被设定为 0.75V 时,随着输入电压从 6V 变化到 1.6V,输出电压的软启动时间典型值从 110µs 增加到 230µs,很显然,一般的情况都是电源电压越高则其供电能力也越高,反之亦然,所以这样的设计可以利用到电源自身的特性,使得启动过程更平稳,各种情况下对电源系统的冲击强度都是尽可能一致的。

每种器件独有的特性都是有一定的应用价值的,关键是看有没有把它用到对的地方。本文点出的 RT9048A 两个特性不为大多数器件所具备,看到它们便会让我想起那些具有特殊需求的应用,希望它能在你需要这些特性时真的帮助到你。

编辑:hfy

 

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