MAX8891/MAX8892:高性能低功耗线性稳压器的理想之选
在电子设备的设计中,稳压器是保障电源稳定输出的关键组件。Maxim Integrated推出的MAX8891/MAX8892低 dropout(LDO)线性稳压器,以其出色的性能和小巧的封装,成为了众多空间受限应用的理想选择。今天,我们就来深入了解一下这两款稳压器。
文件下载:MAX8891.pdf
产品概述
MAX8891/MAX8892旨在提供高达150mA的连续输出电流,在120mA负载电流下,dropout电压低至120mV。其中,MAX8891仅需输入/输出电容,能实现最小的PCB面积;而MAX8892则可通过外部分压器调节输出电压。它们采用p沟道MOSFET串联传输晶体管设计,接地电流极低,仅为40µA。此外,这两款稳压器还能与低价值、低成本的陶瓷电容配合使用,只需1µF(典型值)的输出电容就能确保在任何负载下的稳定性。当禁用时,电流消耗可降至1µA以下。
应用领域
由于其卓越的性能,MAX8891/MAX8892适用于多种应用场景,包括:
产品特性
节省空间的封装
采用微小的5引脚SC70封装,非常适合对空间要求较高的应用。
高电源抑制比(PSRR)
在10kHz时PSRR可达65dB,能有效抑制电源噪声。
低dropout电压
在120mA负载下,dropout电压仅为120mV,可降低功耗。
稳定性好
使用1µF陶瓷电容即可在任何负载下保持稳定。
输出电压选项丰富
MAX8891提供1.5V - 4.5V范围内多种预设输出电压;MAX8892则可通过外部反馈网络实现可调输出。
低接地电流
仅40µA的接地电流,有助于延长电池寿命。
出色的负载/线路瞬态响应
能快速响应负载和线路变化,确保输出电压的稳定。
过流和热保护
具备过流和热保护功能,可防止设备因过载或过热而损坏。
技术参数
绝对最大额定值
- 输入电压范围:-0.3V至+7V
- 输出短路持续时间:连续
- 工作温度范围:-40°C至+85°C
- 结温:+150°C
- 存储温度范围:-65°C至+150°C
- 焊接温度:+300°C(10s)、+260°C(回流焊)
电气特性
| 参数 | 符号 | 条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 输入电压范围 | VIN | - | 2 | - | 6 | V |
| 输出电压精度 | - | IOUT = 100uA至80mA | -3 | - | +3 | % |
| 最大输出电流 | lOUT | - | 150 | - | - | mA |
| 电流限制 | LIM | louT = 90%的标称值 | 200 | - | - | mA |
| dropout电压 | - | VoUT ≥ 3V,loUT = 120mA | - | 120 | - | mV |
| - | 2.5V ≤ VOUT < 3V,IOUT = 120mA | 135 | - | - | - | |
| - | 2V ≤ VOUT < 2.5V,IOUT = 120mA | - | 180 | - | - | |
| 接地电流 | IQ | IOUT = 0.05mA | - | 40 | - | uA |
| 线路调节 | VLNR | VIN = (VOUT + 0.5V)至6V,OUT = 0.1mA | - | 0.001 | - | %/V |
| 负载调节 | VLDR | IOUT = 1mA至80mA | - | 0.003 | - | %/mA |
| 关断电源电流 | ISHDN | VSHDN = OV,TA=+25°C | - | 0.003 | 1 | uA |
| - | TA=+85°C | - | 0.05 | - | - | |
| 纹波抑制 | PSRR | f = 10kHz,IOUT = 10mA | - | 65 | - | dB |
| 输出噪声电压(RMS) | - | f = 100Hz至100kHz,ILOAD = 80mA | - | 230 | - | UV |
| SHDN逻辑低电平 | - | VIN = 2V至6V | - | - | 0.4 | V |
| SHDN逻辑高电平 | - | VIN = 2V至6V | 1.5 | - | - | V |
| SHDN输入偏置电流 | - | VIN = 6V,TA=+25°C | - | - | - | uA |
| - | VSHDN = OV或6V,TA=+85°C | - | 0.01 | - | - | |
| FB输入偏置电流(MAX8892) | - | VIN = 6V,VFB = 1.3V,TA=+25°C | 0.006 | - | 0.1 | uA |
| - | TA=+85°C | - | 0.01 | - | - | |
| 热关断 | - | - | - | 160 | - | °C |
| 热关断滞后 | - | - | - | 10 | - | °C |
典型工作电路
MAX8891
输入电压范围为2V - 6V,输出预设电压为1.5V - 4.5V,只需输入和输出各一个1µF电容。
MAX8892
输入电压范围同样为2V - 6V,输出电压可通过外部反馈网络调节,输入和输出也各需一个1µF电容。
详细工作原理
内部结构
MAX8891由创新的带隙核心、误差放大器、p沟道传输晶体管和内部反馈分压器组成;MAX8892则允许通过外部反馈网络实现可调输出,此外还包括电流限制器、热传感器和关断逻辑等模块。
电压调节机制
1.225V的带隙参考电压连接到误差放大器的反相输入端,误差放大器将参考电压与反馈电压进行比较,并放大差值。如果反馈电压低于参考电压,传输晶体管的栅极被拉低,允许更多电流流向输出,从而提高输出电压;反之,如果反馈电压过高,传输晶体管的栅极被拉高,减少流向输出的电流。
输出电压选择
MAX8891提供多种预设输出电压,而MAX8892可通过外部反馈网络调节输出电压,计算公式为: [R 1=R 2 timesleft(frac{V{OUT }}{V{REF }}-1right)] 其中,R2应小于240kΩ,VREF = 1.225V,建议使用1%或更高精度的电阻。
关断功能
MAX8891/MAX8892具有低功耗关断模式,将SHDN引脚拉低可禁用电压参考、误差放大器、栅极驱动电路和传输晶体管,使设备输出进入高阻抗状态。正常工作时,将SHDN连接到IN。
电流限制
内置电流限制器可监测和控制传输晶体管的栅极电压,将输出电流限制在200mA,即使输出连续短路到地也不会损坏器件。
热过载保护
当结温超过160°C时,热传感器会触发关断逻辑,关闭传输晶体管,使IC冷却。当结温下降10°C后,热传感器会再次开启传输晶体管,在连续热过载条件下会产生脉冲输出。为确保持续运行,请勿超过绝对最大结温150°C。
应用注意事项
电容选择和稳压器稳定性
建议在MAX8891/MAX8892的输入和输出端各使用一个1µF电容。较大的输入电容值和较低的ESR可提供更好的噪声抑制和线路瞬态响应;使用大输出电容可降低输出噪声,改善负载瞬态响应、稳定性和电源抑制比。对于某些陶瓷电介质,如Z5U和Y5V,在低于-10°C的温度下,可能需要使用2.2µF或更大的输出电容以确保稳定性;而X7R或X5R电介质在所有工作温度下使用1µF电容即可。
PSRR和瞬态响应
MAX8891/MAX8892在电池供电系统中具有高PSRR、低dropout和低静态电流的特点,在10kHz时电源抑制比可达65dB。当使用非电池电源时,可通过增加输入和输出旁路电容的值以及采用无源滤波技术来提高电源噪声抑制和瞬态响应。
Dropout电压
稳压器的最小dropout电压决定了最低可用电源电压,在电池供电系统中,这决定了电池的有用寿命结束电压。由于MAX8891/MAX8892采用p沟道MOSFET传输晶体管,其dropout电压是漏源导通电阻(RDS(ON))与负载电流的乘积。
总结
MAX8891/MAX8892以其高PSRR、低dropout电压、低静态电流和丰富的输出电压选项,为电子工程师在设计空间受限的应用时提供了一个可靠的解决方案。在实际应用中,合理选择电容和了解其工作原理,能充分发挥这两款稳压器的性能优势。你在使用类似稳压器时遇到过哪些问题呢?欢迎在评论区分享你的经验。
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