由 LDO 稳压器实现高效率、低电压转换和单电源运作

由 LDO 稳压器实现高效率、低电压转换和单电源运作

 
图 2：LT3022 的负载瞬态响应

       输入 PSRR 将随诸多因素而变化，例如：输入和输出电容器的尺寸和类型、负载电流和电路板布局等等。通常，CMOS 稳压器需要足够的电压储备空间以驱动传输元件的栅极，否则其环路增益将受损，进而导致 PSRR 下降。PNP 型稳压器 (比如 LT3022) 的对数 VBE 特性意味着当超出压差范围时可提供卓越的环路增益和 PSRR 性能指标。如图 3 所示，LT3022 在整个带宽范围内均提供了超卓的电源抑制性能。

   
图 3：LT3022 的输入纹波抑制性能

大量的保护功能

       LT3022 具有多项保护功能，从而使其非常适合在电池供电型电路中使用。除了与单片式稳压器相关的一般保护功能 (例如：电流限制和热限制) 以外，该器件还提供了针对输入电压反向、输出电压反向、以及输入至输出电压反向的保护功能。

       电流限制保护和热过载保护功能可避免器件遭受其输出端上电流过载情况的损坏。对于标准操作，不要超过 125°C 的结温。典型的热停机温度为 165°C，而且热停机电路具有约 7°C 的迟滞。IN 引脚可承受 10V 的反向电压。LT3022 将电流限制在 1μA 以下，而且在输出端上不出现负电压。当电池在插入时极性接反时，该器件可为自身及负载提供相应的保护。

       倘若 VOUT 被拉至地电位以下，LT3022 不会遭受损坏。假如 V_IN 被置于开路状态或接地，则可将 V_OUT 拉至地电位以下达 10V。没有电流从与 V_OUT 相连的传输晶体管流出。然而，电流流入 (但受限于) 负责设定输出电压的电阻分压器。电流从分压器中的底端电阻器以及 ADJ 引脚的内部箝位电路经由分压器中的顶端电阻器流至外部电路，从而将 V_OUT 拉至地电位以下。如果 V_IN 由一个电压源供电，则 V_OUT 将提供与其电流限制能力相等的电流，而 LT3022 将利用热限制功能对自身加以保护。在该场合中，把 /SHDN 引脚接地将关断 LT3022 并阻止 V_OUT 供应电流。

       在需要采用一个后备电池的电路中，会出现几种不同的输入 / 输出情况。可以在保持输出电压的同时将输入拉至地电位、拉至某个中间电压或置于开路状态。在输入接地的场合中，反向输出电流小于 1μA。如果强制 LT3022 的 IN 引脚电压低于 OUT 引脚或将 OUT 引脚电压拉至高于 IN 引脚，则输入电流通常将减小至 10μA 以下。这种状况出现在 LT3022 输入连接至一个放电 (低电压) 电池之时，而由一个后备电池或第二个稳压器电路负责保持输出。如果 V_OUT 被拉至高于 V_IN，则 /SHDN 引脚的状态不会影响反向输出电流。

概括起来，LT3022 拥有以下主要的技术特点：

? V_IN 范围：0.9V 至 10V
?  ?V_REF 准确度：在整个电压、负载和温度范围内为 ±3%
?  ?V_OUT 范围：0.2V 至 9.5V (可调)
?  ?压差电压：145mV
?  ?输出电流：1A
?  ?固定输出电压：1.2V、1.5V、1.8V
?  ?采用低 ESR、陶瓷输出电容器 (最小值为 10μF) 时可保持稳定
?  ?0.05% 的负载调整率 (从 1mA 至 1A)
?  ?静态电流：400μA，ISD < 10μA
?  ?电流限制和具迟滞保护的热限制
?  ?电池反向、输出反向和输出至输出 (电流) 反向保护
?  ?16 引脚 DFN (3mm x 5mm x 0.75mm) 封装或 16 引脚耐热性能增强型 MSOP 封装

结论

       业界的许多 LDO 虽然实现了快速瞬态响应和低压差，但传统上需要采用一种两电源配置以提供低电压操作。然而，新型电路设计方法及改良型晶圆制造工艺拓展了 PNP 型传输晶体管 LDO 的性能。LT3022 是一款采用单工作电源的 1A VLDO 线性稳压器，具有低至 0.9V 的输入电压能力和低至 0.2V 的可调输出电压、无懈可击的保护功能、快速瞬态响应以及高 PSRR。