SGM2201：36V、150mA低功耗可调输出线性稳压器的技术剖析

在电子设计领域，稳压器是不可或缺的关键元件，它能为各种电子设备提供稳定的电源。今天，我们就来深入了解一款高性能的线性稳压器——SGM2201。

文件下载：SGM2201.pdf

一、产品概述

SGM2201是一款高压、低压差线性稳压器，能够提供高达150mA的输出电流，其工作输入电压最高可达36V。通过外部电阻，输出电压可在0.8V至13.2V之间进行调节。此外，它还具备逻辑控制的关断模式、电流限制和热关断保护等功能。该产品采用绿色TSOT - 23 - 5和TDFN - 2×3 - 8L封装，工作温度范围为 - 40℃至 + 85℃。

二、产品特性

2.1 输入输出特性

• 输入电压范围：2.7V至36V，能够适应较宽的电源输入，为不同的应用场景提供了灵活性。
• 可调输出电压：输出电压可在0.8V至13.2V之间调节，满足多种设备对不同电压的需求。
• 输出电流：保证输出电流为150mA，能为负载提供稳定的电力支持。
• 输出电压精度：在 + 25℃时，输出电压精度为±2.5%，确保了输出电压的准确性。

2.2 其他特性

• 低压差电压：具有较低的压差，能有效降低功耗。
• 低功耗：典型功耗仅为4.2μA，有助于延长电池供电设备的续航时间。
• 热关断保护：当芯片温度超过阈值时，自动进入关断状态，保护芯片不受损坏。
• 输出电流限制：防止输出电流过大，保护芯片和负载。

三、应用领域

SGM2201的高性能使其适用于多种应用场景，包括但不限于：

• 掌上设备：如平板电脑、智能手机等，为其提供稳定的电源。
• 高功率升压应用：满足一些需要高功率的设备需求。
• 电池供电设备的电源：低功耗特性使其非常适合电池供电的设备。
• 家用电气/电子电器：为各类家电提供稳定的电源。

四、典型应用电路

典型应用电路中，通过合理配置输入电容（CIN）、输出电容（COUT）、反馈电阻（R1、R2）等元件，实现稳定的电压输出。输入电容和输出电容建议使用1μF至10μF的X7R或X5R陶瓷电容，以获得良好的动态性能。

五、电气特性

5.1 输入输出相关参数

• 输入电压在不同输出电压条件下有不同的范围，当VOUT < 3.3V时，输入电压范围为2.7V至32V；当VOUT ≥ 3.3V时，输入电压范围为2.7V至36V。
• 输出电压精度在 + 25℃时为±2.5%，反馈电压典型值为0.8V。

5.2 其他参数

• 接地引脚电流在 + 25℃时典型值为4.2μA，无负载时在全温度范围内最大值为6.5μA。
• 压差电压在输出电流为150mA且VOUT ≥ 2.5V时，在 + 25℃时典型值为1300mV，最大值为2380mV。

六、典型性能特性

6.1 负载瞬态响应和线路瞬态响应

通过测试可以看到，在负载电流从10mA变化到100mA，或者输入电压从5.3V变化到6.3V时，输出电压能够快速稳定，体现了良好的瞬态响应性能。

6.2 电源抑制比与频率关系

电源抑制比在不同频率下有不同的表现，在217Hz时典型值为55dB，在1kHz时为40dB，表明该稳压器在低频和高频下都有一定的电源抑制能力。

七、应用信息

7.1 电容选择

• 输入电容（CIN）：应尽可能靠近IN引脚放置，选择1μF至10μF的X7R或X5R陶瓷电容，以确保设备稳定性。当VIN需要瞬间提供大电流时，可使用多个输入电容来限制输入跟踪电感。
• 输出电容（COUT）：应尽可能靠近OUT引脚放置，同样选择1μF至10μF的X7R或X5R陶瓷电容。设计时需考虑温度、直流偏置和封装尺寸对有效电容的影响，选择较大电容和较低ESR的COUT有助于提高高频电源抑制比和改善负载瞬态响应。

7.2 使能操作

EN引脚用于控制设备的开启和关闭，以及激活或停用输出自动放电功能。当EN引脚电压低于0.4V时，设备处于关断状态，自动放电晶体管激活；当EN引脚电压高于1.2V时，设备处于工作状态，自动放电晶体管关闭。

7.3 可调稳压器

输出电压可通过连接到FB引脚的两个外部电阻进行调节，计算公式为(V{OUT }=V{FB} timesleft(1+frac{R{1}}{R{2}}right))，其中(V_{FB}=0.8V)。为了提高电源抑制比、增加瞬态响应和降低输出噪声，可在R1上并联一个电容。

7.4 反向电流保护

由于PMOS功率晶体管的固有体二极管，当VOUT > VIN时，反向电流可能会损坏SGM2201。可通过添加外部二极管来实现反向电流保护。

7.5 热关断

当芯片温度超过热关断阈值时，SGM2201将进入关断状态，直到芯片温度降至 + 130℃。

八、封装信息

SGM2201提供TSOT - 23 - 5和TDFN - 2×3 - 8L两种封装，文档中详细给出了封装的外形尺寸、推荐焊盘尺寸、编带和卷盘信息以及纸箱尺寸等参数，方便工程师进行PCB设计和生产。

在实际设计中，电子工程师们需要根据具体的应用需求，合理选择SGM2201的参数和外围元件，以充分发挥其性能优势。大家在使用SGM2201的过程中，有没有遇到过一些特殊的问题呢？欢迎在评论区分享交流。