深入解析MAX1658/MAX1659：350mA、16.5V输入的低 dropout 线性稳压器

在电子设备的设计中，电源管理是至关重要的一环。低 dropout 线性稳压器（LDO）因其出色的性能和广泛的应用场景，成为了众多工程师的首选。今天，我们就来深入了解一下 Maxim 公司的 MAX1658/MAX1659 低 dropout 线性稳压器。

文件下载：MAXREFDES18#.pdf

一、产品概述

MAX1658/MAX1659 线性稳压器通过超低的电源电流和低 dropout 电压，最大限度地延长了电池寿命。它们具备 Dual Mode™ 操作模式，可将输出预设为 3.3V（MAX1658）或 5V（MAX1659），也可在 1.25V 至 16V 之间进行调节。该稳压器能够提供高达 350mA 的电流，MAX1658 的典型 dropout 电压为 650mV，MAX1659 为 490mV。凭借 p 沟道 MOSFET 传输晶体管，即使在 dropout 状态下，这些器件从零输出电流到满 350mA 都能保持低静态电流。其支持的输入电压范围为 2.7V 至 16.5V，还具备 1μA 的关断模式、反接电池保护、短路保护和热关断功能，采用专为紧凑应用设计的特殊高功率（1.2W）8 引脚 SO 封装。

二、产品特性

1. 宽输入电压范围

支持 2.7V 至 16.5V 的输入电压，能够适应多种电源环境，为不同的应用场景提供了更大的灵活性。

2. 低 dropout 电压

在 350mA 输出电流时，MAX1659 的 dropout 电压低至 490mV，能够有效降低功耗，提高电源效率。

3. 低电源电流

典型电源电流仅为 30μA，关断电流最大为 1μA，有助于延长电池寿命，适用于对功耗要求较高的应用。

4. 高功率封装

采用 8 引脚 SO 封装，功率可达 1.2W，能够满足高功率应用的需求。

5. Dual Mode 操作

输出可以固定为 3.3V（MAX1658）或 5.0V（MAX1659），也可在 1.25V 至 16V 之间进行调节，方便用户根据实际需求进行配置。

6. 保护功能

具备热过载保护、电流限制保护和反接电池保护等功能，提高了产品的可靠性和稳定性。

三、应用领域

MAX1658/MAX1659 适用于多种电子设备，包括但不限于：

• 数字无绳电话
• PCS 电话
• 蜂窝电话
• PCMCIA 卡
• 调制解调器
• 手持仪器
• 掌上电脑
• 电子记事本

四、引脚配置与功能

PIN	NAME	FUNCTION
1	SET	输出电压输入。将 SET 连接到地可选择工厂预设的 3.3V（MAX1658）或 5V（MAX1659）输出电压。若要实现可调输出电压，可将 SET 连接到从 OUT 到 GND 的电阻分压器。
2	SHDN	关断输入。当 SHDN 为低电平时，设备关闭，典型情况下仅消耗 0.1μA 的电源电流。
3, 6, 7	IN	未调节的输入电源电压，输入范围为 2.7V 至 16.5V。IN 引脚还可作为散热片，连接到铜平面以实现最大的热耗散。
4, 5	OUT	调节后的输出电压，可固定或在 1.25V 至 16V 之间调节，最大输出电流为 350mA。为确保稳定运行，需从 OUT 到 GND 连接一个 10μF、低 ESR（<0.2Ω）的电容器。若要改善负载瞬态响应，可使用更大的低 ESR 电容器。
8	GND	接地

五、工作原理

1. 输出电压选择

Dual Mode 操作允许 MAX1658/MAX1659 以预设或用户可调的输出电压运行。设备将 SET 引脚电压与内部 65mV 参考电压进行比较。如果电压低于 65mV（通常通过将 SET 接地实现），设备将切换到内部电阻分压器反馈网络，从而设置输出电压。MAX1658 的预设输出电压为 3.3V，MAX1659 为 5V。如果 SET 引脚电压不低于 65mV，设备将切换到外部反馈，SET 成为反馈输入。反馈网络可配置为产生 16V 至电压参考（标称值为 1.21V）之间的输出。在调节过程中，反馈机制会调整误差信号，使 SET 引脚的电压等于参考电压。

2. 输出电流限制

MAX1658/MAX1659 包含电流限制电路，可监控和控制传输晶体管，并将输出电流限制在约 900mA。输出可以无限期地短路到地而不会损坏设备。

3. 热过载保护

热过载保护可限制 MAX1658/MAX1659 的总功耗。当结温超过 (T_{J}=+165^{circ} C) 时，传输晶体管将关闭，使 IC 冷却。一旦温度下降 10°C，控制逻辑将恢复操作。在热过载情况下，设备的输出会随着芯片升温然后冷却到工作水平而脉冲。不建议在这些条件下长时间运行。

4. 反接电池保护

MAX1658/MAX1659 具备反接电池保护功能。在正常操作时，p 沟道 MOSFET 将设备的衬底连接到 IN。当输入电压低于地（表示反接电池情况）时，p 沟道开关将关闭，将衬底与 IN 断开，从而禁用设备。允许的最大反接电池电压为 -17V。SHDN 也能承受反接电池情况，可直接连接到 IN 而不会失去保护。

六、应用注意事项

1. 输出电容器选择

为保持稳定性，需从 OUT 到 GND 连接一个 (≥10) μF、等效串联电阻（ESR）小于 200mΩ 的电容器。较大的输出电容器可改善负载瞬态响应。不同的输出电容器对应不同的最大输出电流，具体如下：	OUTPUT CAPACITOR	LOAD CURRENT RANGE
2.2μF 钽电容	0mA 至 120mA
4.7μF 钽电容	0mA 至 250mA
10μF 钽电容	0mA 至 350mA

2. 输入旁路电容器

建议使用 0.1μF 至 10μF 的输入旁路电容器。较大的电容器可提供更好的电源噪声抑制和线路瞬态响应，以及在电源具有高交流阻抗时提高性能。在可能出现反向输入电压的情况下，应使用非极化电容器作为输入旁路电容器。

3. 噪声和电源抑制比

MAX1658/MAX1659 在正常操作期间的噪声为 2.5mVp-p，在大多数应用中可忽略不计。该稳压器在 50Hz/60Hz 时能保持出色的电源抑制比（55dB），在 120Hz 时为 50dB，非常适合可能包含显著纹波的墙式电源应用。较大的输入和输出电容器可进一步改善电路的交流响应。

七、总结

MAX1658/MAX1659 低 dropout 线性稳压器以其出色的性能、丰富的功能和广泛的应用领域，成为了电子工程师在电源管理设计中的理想选择。通过合理选择输出电容器和输入旁路电容器，以及充分利用其保护功能，能够确保设备的稳定运行和长寿命。在实际应用中，工程师们可以根据具体需求，灵活配置输出电压和工作模式，以满足不同设备的电源要求。你在使用类似的线性稳压器时，遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。