LT3013B：高性能高电压低压差线性稳压器的卓越之选

引言

在电子设备的电源管理领域，选择一款合适的稳压器至关重要。今天我们要介绍的Linear Technology公司的LT3013B，是一款250mA、4V至80V的低压差微功率线性稳压器，它具备众多出色的特性，适用于多种应用场景。接下来，让我们深入了解这款稳压器的各个方面。

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1. 产品特性亮点

1.1 宽输入电压与低静态电流

LT3013B拥有4V至80V的宽输入电压范围，能适应不同的电源环境。其静态电流仅为65μA，非常适合电池供电系统。在电池供电的设备中，低静态电流意味着更长的电池续航时间，这对于需要长时间稳定运行的设备来说是一个关键优势。

1.2 低压差与大输出电流

该稳压器的压差电压低至400mV，却能提供250mA的输出电流。这使得它在输入电压接近输出电压时，仍能稳定地为负载供电，有效提高了电源的使用效率。

1.3 输出电压可调与电容兼容性

输出电压可在1.24V至60V之间进行调节，通过外部电阻的比例即可轻松设置。而且，它只需3.3μF的输出电容就能保持稳定，并且对铝电解电容、钽电容和陶瓷电容都具有良好的兼容性。不过，在使用陶瓷电容时需要注意其温度和电压系数的影响，大家在实际应用中，是否遇到过因为电容特性而导致的电路不稳定情况呢？

1.4 多重保护功能

具备反向电池保护、无输出到输入的反向电流、热限制等保护功能，大大增强了电路的稳定性和可靠性。在实际使用中，这些保护功能可以有效避免因电源极性接反、过流、过热等问题对设备造成的损坏。

2. 电气特性解析

参数	条件	最小值	典型值	最大值	单位
最小输入电压	ILOAD = 250mA	-	4	4.5	V
ADJ引脚电压（注2、3）	VIN = 4V, ILOAD = 1mA 4.5V < VIN < 80V, 1mA < ILOAD < 250mA	1.225 1.2	1.24 1.24	1.255 1.28	V
线性调整率	ΔVIN = 4V to 80V, LOAD = 1mA（注2）	-	0.1	5	mV
负载调整率（注2）	VIN = 4.5V, ΔILOAD = 1mA to 250mA	-	7	12	mV
压差电压VIN = VOUT(NOMINAL)（注4、5）	ILOAD = 10mA ILOAD = 50mA ILOAD = 250mA	-	160 250 400	230 340 490	mV
GND引脚电流VIN = 4.5V（注4、6）	ILOAD = 0mA ILOAD = 100mA ILOAD = 250mA	-	65 3 10	120 18	μA mA mA
输出电压噪声	COUT = 10μF ILOAD = 250mA, BW = 10Hz to 100kHz	-	100	-	μVRMS
ADJ引脚偏置电流（注7）	-	-	30	100	nA
PWRGD跳变点	% of Nominal Output Voltage, Output Rising	85	90	94	%
PWRGD跳变点滞回	% of Nominal Output Voltage	-	1.1	-	%
PWRGD输出低电压	IPWRGD = 50μA	-	140	250	mV
CT引脚充电电流	-	-	3.6	6	μA
CT引脚电压差	VCT(PWRGD High) - VCT(PWRGD Low)	-	1.6	-	-
纹波抑制	VIN = 7V(AVg), VRIPPLE = 0.5VP - P RIPPLE = 120HZ LOAD = 250mA	65	75	-	dB
电流限制	VIN = 7V VOUT = 0V VIN = 4.5V, ΔVOUT = - 0.1V（注2）	270	400	-	mA
反向输出电流（注8）	VOUT = 1.24V, VIN < 1.24V（注2）	-	12	25	μA

这些电气特性为电路设计提供了详细的参数依据。例如，线性调整率和负载调整率反映了稳压器在输入电压和负载变化时的输出稳定性；压差电压则决定了稳压器在何种输入输出电压差下仍能正常工作。

3. 引脚功能详细说明

3.1 NC引脚

NC引脚（Pins 1, 8, 9, 12/Pins 2, 11, 12, 15）为无连接引脚，可以浮空、连接到IN引脚或GND引脚。这种灵活性使得在不同的电路设计中可以根据实际需求进行选择。

3.2 OUT引脚

输出引脚（Pins 2, 3/Pins 3, 4）为负载提供电源。为防止振荡，需要至少3.3μF的输出电容。对于大瞬态负载的应用，可能需要更大的输出电容来限制峰值电压瞬变。这里大家思考一下，如何根据负载的特性来选择合适的输出电容值呢？

3.3 ADJ引脚

调节引脚（Pin 4/Pin 5）是误差放大器的输入，内部钳位到±7V，偏置电流为30nA。通过该引脚和外部电阻的配合，可以实现输出电压的调节。

3.4 GND引脚

接地引脚（Pin 5/Pins 1, 6, 8, 9, 16），为电路提供参考地。

3.5 PWRGD引脚

电源良好标志引脚（Pin 6/Pin 7）是一个开集电极输出，用于指示输出电压是否达到标称输出电压的90%以上。需要外部上拉电阻，并且可以通过C_T引脚的电容来延迟标志状态的变化。

3.6 C_T引脚

定时电容引脚（Pin 7/Pin 10）允许使用小电容来延迟输出电压跨越PWRGD阈值到PWRGD标志变为高阻抗状态的时间。在充电阶段，该引脚的电流为3μA。

3.7 IN引脚

输入引脚（Pins 10, 11/Pins 13,14）为设备提供电源。如果设备离主输入滤波电容超过6英寸，需要在该引脚添加旁路电容。同时，该引脚能承受反向电压，保护设备和负载。

3.8 外露焊盘

外露焊盘（Pin 13/Pin 17）为接地引脚，必须直接连接到PCB板上的相应引脚，以确保设备的最佳运行和热性能。

4. 应用信息与设计要点

4.1 可调输出操作

LT3013B的输出电压通过两个外部电阻的比例来设置，公式为(V{OUT}=1.24V(1 + frac{R2}{R1}) + (I{ADJ})(R2))。为减少ADJ引脚偏置电流对输出电压的影响，R1的值应小于250k。在实际设计中，大家可以根据所需的输出电压来精确计算电阻值。

4.2 输出电容与瞬态响应

为防止振荡，建议使用ESR为3Ω或更小的3.3μF输出电容。较大的输出电容可以改善瞬态响应，减少负载电流变化时的峰值偏差。在选择陶瓷电容时，要注意其温度和电压系数的影响，尽量选择X5R和X7R等稳定性较好的电容。

4.3 PWRGD标志与定时电容延迟

PWRGD标志用于指示输出电压是否稳定。通过C_T引脚的电容可以调节标志状态变化的延迟时间，计算公式为(C{TIME}=frac{I{CT} cdot t{DELAY}}{V{CT(HIGH)} - V_{CT(LOW)}})。在一些对电源上电顺序有要求的系统中，这个延迟功能可以起到很好的协调作用。

4.4 电流限制与安全工作区保护

LT3013B具有安全工作区保护功能，随着输入电压的增加，电流限制会相应减小，确保功率晶体管在安全工作区域内。同时，要注意最大结温对工作条件的限制，避免因过热影响设备寿命。在设计电路时，大家如何确保稳压器在安全工作区内运行呢？

4.5 热考虑

设备的功率处理能力受最大额定结温（125°C）的限制。功率损耗由输出电流与输入输出电压差的乘积以及GND引脚电流与输入电压的乘积两部分组成。为了降低结温，可以利用PCB板和铜迹线的散热能力，必要时还可以添加铜质板加强件和镀通孔。在实际应用中，大家可以根据具体的热阻数据来计算结温，确保设备正常工作。

5. 典型应用案例

5.1 汽车应用

在汽车电子系统中，如时钟和安全系统等，LT3013B可以提供稳定的电源，无需额外的保护二极管，简化了电路设计。

5.2 电信应用

在电信系统中，如系统监控等，面对48V（72V瞬态）的输入电压，LT3013B能可靠工作，同样无需保护二极管。

5.3 指示灯LED恒亮度应用

在宽输入电压范围内，LT3013B可以实现指示灯LED的恒亮度控制，通过R_SET电阻来设置LED电流。

6. 相关产品对比

产品型号	描述	输入电压范围	输出电压	输出电流	静态电流	压差电压	特点
LT1020	125mA，微功率稳压器和比较器	4.5V - 36V	2.5V	125mA	40μA	0.4V	具有比较器和参考，B类输出，S16、PDIP14封装
LT1120/LT1120A	125mA，微功率稳压器和比较器	4.5V - 36V	2.5V	125mA	40μA	0.4V	具有比较器和参考，逻辑关断，参考源可吸收和提供电流，S8、N8封装
LT1121/LT1121HV	150mA，微功率LDO	4.2V - 30/36V	3.75V	150mA	30μA	0.42V	具有反向电池保护，SOT - 223、S8、Z封装
LT1129	700mA，微功率LDO	4.2V - 30V	3.75V	700mA	50μA	0.4V	DD、SOT - 223、S8、TO220 - 5、TSSOP20封装
LT1616	25V，500mA（IOUT），1.4MHz，高效降压DC/DC转换器	3.6V - 25V	1.25V	500mA	1.9mA	-	薄SOT封装
LT1676	60V，440mA（IOUT），100kHz，高效降压DC/DC转换器	7.4V - 60V	1.24V	440mA	3.2mA	-	S8封装
LT1761	100mA，低噪声微功率LDO	1.8V - 20V	1.22V	100mA	20μA	0.3V	低噪声<20μVRMS P - P，1μF陶瓷电容稳定，薄SOT封装
LT1762	150mA，低噪声微功率LDO	1.8V - 20V	1.22V	150mA	25μA	0.3V	低噪声<20μVRMS P - P，MS8封装
LT1763	500mA，低噪声微功率LDO	1.8V - 20V	1.22V	500mA	30μA	0.3V	低噪声<20μVRMS P - P，S8封装
LT1764/LT1764A	3A，低噪声，快速瞬态响应LDO	2.7V - 20V	1.21V	3A	1mA	0.34V	低噪声<40μVRMS P - P，“A”版本陶瓷电容稳定，DD、TO220 - 5封装
LT1766	60V，1.2A（IOUT），200kHz，高效降压DC/DC转换器	5.5V - 60V	1.20V	1.2A	2.5mA	-	TSSOP16/E封装
LT1776	40V，550mA（IOUT），200kHz，高效降压DC/DC转换器	7.4V - 40V	1.24V	550mA	3.2mA	-	N8、S8封装
LT1934/LT1934 - 1	300mA/60mA（IOUT），恒定关断时间，高效降压DC/DC转换器	3.2V - 34V	1.25V	300mA/60mA	14μA	-	效率90%，薄SOT封装
LT1956	60V，1.2A（IOUT），500kHz，高效降压DC/DC转换器	5.5V - 60V	1.20V	1.2A	2.5mA	-	TSSOP16/E封装
LT1962	300mA，低噪声微功率LDO	1.8V - 20V	1.22V	300mA	30μA	0.27V	低噪声<20μVRMS P - P，MS8封装
LT1963/LT1963A	1.5A，低噪声，快速瞬态响应LDO	2.1V - 20V	1.21V	1.5A	1mA	0.34V	低噪声<40μVRMS P - P，“A”版本陶瓷电容稳定，DD、TO220 - 5、SOT