器件--MAX889、MAX889SESA+、ADP339、TPSM53602RDAR、LM27762、TC1262-2.5VDBTR

一.MAX889、MAX889SESA+

MAX889的工作频率有2MHz (T版本)、1MHz (S版本)和0.5MHz (R版本)。较高的开关频率器件允许在空间有限的应用中使用较小的电容。低频器件具有较低的静态电流。

负电压:MAX889SESA+

   输入2.7V~5.5V,输出- 2.5 V to - 5.5 V最大输出电流200 mA可调节输出(-2.5V~VIN)开关频率1 MHz低输出阻抗0.05Ω,软启动,折返电流限制,短路和热停机保护。SHDN逻辑低最大值为0.3*VIN,SHDN逻辑低最小值为0.7*VIN。

自由运行模式(直接反转输入电源电压,将FB连接到IN)静态电流24ma,调节模式(输出-3.3V)静态电流12ma。欠压锁定阈值2.3~2.6V。

1脚:输入,2脚:传输电容正极,4脚:传输电容负极,5脚:输出,6脚:关机控制输入,SHDN低关闭MAX889,将SHDN连接到IN以保证正常工作。反馈信息输入。7脚:将FB连接到从IN(或其他正参考电压源)到OUT的电阻分压器,以调节输出电压,连接到IN以自由运行模式运行。

关于传输电容:芯片上包括振荡器、控制电路和四个功率MOSFET开关。电荷泵以工作频率连续运行。在振荡器周期的一半期间,开关S1和S2关闭(图2),将传输电容(CFLY)充电到输入电压(CAP- = GND, CAP+ = IN)。在另半个周期,开关S3和S4关闭(图3),将CFLY上的电荷转移到输出电容器(CAP+= GND, CAP-=OUT)。

通过控制传输电容充电速率来实现电压调节,反馈电压由一个电阻分压器感知,分压器位于外部供应的正电压和负反向输出之间。反馈回路从FB到GND。调节中的有效输出阻抗为0.05Ω。输出保持在调节,直到达到dropout。Dropout取决于输出电压设置和负载电流(参见典型工作特性中的输出电压与负载电流)。

软启动和折返电流限制:

能够在启动、过载和输出短路条件下限制涌流。此外,它还允许从故障状态中安全、及时地恢复。这可以保护MAX889,防止低电流或高输出阻抗输入电源(如碱性电池)在启动或短路条件下过载。MAX889具有两个限流/软启动电平,对应于-0.6V和-1.5 v输出电压阈值的上升和下降。当下降的输出电压超过-1.5V时,例如在过载条件下,通过削弱电荷泵开关,输入电流立即被限制在400mA。当下降的输出电压超过-0.6V时,例如在短路条件下,MAX889进一步削弱电荷泵开关,立即将输入电流限制在200mA。在启动或短路恢复期间,MAX889将输入电流限制在200mA,电荷泵开关处于最弱电平。上升输出电压交叉-0.6V启动2ms定时器,之后MAX889增加开关强度到下一个级别。上升的输出电压跨越-1.5V启动2ms定时器,之后MAX889提供全强度操作。

热关机:

温度超160℃时关机,温度降低15℃时开启。

输出电阻尽可能靠近FB.

R1选择100kΩ或更小,根据下式算R2:(其中Vref为Vin)

Vout=-Vref(R2/R1)   R2=R1(Vout/-Vref)

另外,为减小FB输入电流和电容的影响,分压电流应至少选择30μA,即:

R1 ≤ VREF / 30µA        R2 < -VOUT / 30µA

输出电容选择:

电容取决于开关频率。表1提供了CIN、CFLY和COUT的建议值。标贴陶瓷电容体积小,ESR低,是CIN, COUT和CFLY的首选。为了确保在整个温度范围内正常工作,选择X7R(或等效)低温系数介质的陶瓷电容。建议的电容器供应商列表见表2。输出电容存储从CFLY转移来的电荷,并服务于振荡器周期之间的负载。一个通用规则是输出电容至少比CFLY大5倍。输出电压纹波很大程度上取决于CouT。选择一个足够低的esr电容对于最小化峰峰值输出电压纹波是很重要的,这可以用下面的公式来近似:

器件--MAX889、MAX889SESA+、ADP339、TPSM53602RDAR、LM27762、TC1262-2.5VDBTR_第1张图片

 

其中CouT为输出电容值,ESRcouT为输出电容的ESR, fosc为MAX889开关频率。陶瓷电容器具有最低的ESR,推荐用于CouT。如果需要低成本的大容量电容,则可以使用低esr钽电容器进行CouT。建议的电容器供应商列表见表2。

为了确保在整个工作温度范围内的稳定性,请使用以下公式选择低esr输出电容器:

器件--MAX889、MAX889SESA+、ADP339、TPSM53602RDAR、LM27762、TC1262-2.5VDBTR_第2张图片

 

其中CouT为输出电容值,fMiN为电气特性表中的最小振荡器频率。为保证调节输出模式的稳定性,合适的输出电容ESR应由下式确定:

器件--MAX889、MAX889SESA+、ADP339、TPSM53602RDAR、LM27762、TC1262-2.5VDBTR_第3张图片

 

功耗:

PMAX889的功耗受输入电压、输出电压和输出电流的影响。设备功耗的准确描述如下:

 

其中lQ为器件静态电流(自由模式:12~24ma,调节模式:5.5~12ma)。PDIss必须小于封装耗散额定值(471mW)。当从大的正输入电压产生小的负电压时,要特别注意功耗限制。

PDIss在自由模式是39.6mW~79.2mW。

布局:

  1. 将所有组件尽可能地安装在一起。
  2. 将反馈电阻R1和R2放置在靠近FB引脚的位置,尽量减小FB电路节点的PC迹线长度
  3. 保持线路短,以减少寄生电感和电容。
  4. 使用CIN和CouT放置在星形地面配置的接地平面(参见MAX889SEVKIT布局)。

器件--MAX889、MAX889SESA+、ADP339、TPSM53602RDAR、LM27762、TC1262-2.5VDBTR_第4张图片

 二、ADP339

(2.8V~6V输入)5V转3.3V,1.5A

其专利设计只需要1.0 μF输出电容的稳定性。对输出电容等效串联电阻不敏感(ESR),并且与任何高质量的电容都是稳定的,包括用于空间限制应用的陶瓷类型。ADP3339在室温下的精度为±0.9%,在温度、线路和负载变化下的精度为±1.5%。ADP3339在1.5 A时的电压降仅为230 mV(典型)。还包括安全限流和热过载保护。ADP3339具有超低静态电流:130 μA(典型)轻负载情况。

热过载保护:ADP3339通过其热过载保护电路防止因过度功耗而损坏。热保护限制模具温度最高160°C。在极端条件下(即高环境温度和功耗),模具温度开始上升到160°C以上,输出电流减小,直到模具温度下降到安全水平。电流和热极限保护用于保护设备免受意外过载情况的影响。为了正常工作,应限制设备的外部功耗,使结温不超过150℃。

输出限流:ADP3339的短路保护通过限制通晶体管的基极驱动电流。最大输出电流限制在3a左右。

器件--MAX889、MAX889SESA+、ADP339、TPSM53602RDAR、LM27762、TC1262-2.5VDBTR_第5张图片

 

布局:

在设计印刷电路板时,应遵循以下一般准则:

  1. 保持输出电容尽可能接近输出和接地引脚。
  2. 保持输入电容尽可能接近输入和接地引脚。
  3. 具有较大横截面积的PC板走线可从ADP3339中去除更多热量。为了获得最佳的传热,使用厚铜和宽痕迹。
  4. 如下图所示,在ADP3339下面添加铜垫可以降低热阻。
  5. 如果可能的话,使用邻近区域在ADP3339周围添加更多的铜。如c图所示,将铜区连接到ADP3339的输出端是最好的,但即使连接到其他引脚,散热性能也会提高。使用额外的铜层或铜平面来减少热阻。同样,将其他层连接到ADP3339的输出是最好的,但不是必要的。当连接输出板到其他层时,使用多个通孔。器件--MAX889、MAX889SESA+、ADP339、TPSM53602RDAR、LM27762、TC1262-2.5VDBTR_第6张图片

三、TPSM53602RDAR

输出5V,2A,待机电流5uA,Rt为10K,Rb 2.49K。

器件--MAX889、MAX889SESA+、ADP339、TPSM53602RDAR、LM27762、TC1262-2.5VDBTR_第7张图片

TPSM53602要求  陶瓷型输入电容最小为20 uF (2 × 10 uF)。高质量的。推荐使用具有足够额定电压的陶瓷型X5R或X7R电容器。Tl推荐额外的  47 uF非陶瓷电容用于瞬态负载要求的应用。输入电容器的额定电压必须大于最大输入电压。

开关频率1.4MHz。

欠压锁定默认3.55V,可通过EN与VIN脚串电阻设置其他值;

内置电源良好信号(PGOOD),指示输出电压是否在其调节范围内。PGOOD引脚是一个开漏输出,需要一个上拉电阻,内部的5v LDO输出(V5V引脚)可以用作上拉电压源。典型的上拉电阻值在10 kΩ和100 kΩ之间PGOOD最大汇聚电流为3ma。一旦输出电压上升到设定电压的94%以上,PGOOD引脚上升到上拉电压水平当输出电压下降低于92%或上升高于标称设定电压的107%时,PGOOD引脚被拉低

过流保护,过载-限流模式;短路-打嗝模式。

热停机内部热关闭电路迫使设备停止开关,如果结温超过165°C通常。通常情况下,当结温下降到148°C以下时,设备会重新启动上电序列。

输入电容10uf,50V,X5R *2。

输出电容值最小27uf(最小值,需要考虑直流偏置和温度变化的影响)。

四、LM27762

LM27762低噪声逆变电荷泵具有正负ldo,可提供±1.5 V至5 V之间的极低噪声可调正负输出。正负LDO的输出电压水平是由外部电阻独立控制的。LM27762的输入电压范围为2.7 V ~ 5.5 V。在这个电路中使用了五个低成本的电容器,提供高达+250 mA的输出电流。LM27762工作在2 mhz(典型)开关频率,以减少输出电阻和电压纹波。LM27762的典型工作电流仅为390 μA,典型关闭电流为0.5 μA,为功率放大器和DAC偏置以及其他大电流、低噪声负电压需求提供了理想的性能。LM27762器件有一个使能输入(EN+)用于正LDO,另一个使能输入(EN-)用于负电荷泵和LDO。支持正负轨按系统功率顺序独立定时。使能输入也可以短接在一起并连接到VIN。当LDO被禁用时,正LDO的输出有50-kΩ下拉到地负LDO的输出有50-kΩ上拉到地。LM27762对OUT+和OUT输出有良好的功率监测。PGOOD引脚是开漏输出,需要外部上拉电阻。当不使用Power Good特性时,PGOOD引脚可以接地

欠压锁定:LM27762有一个内部比较器,监测电压在Vin,如果输入电压下降到2.4 V强制设备关闭。当输入电压高于2.6 V时,LM27762可以正常工作。

输入限流:LM27762包含限流电路,在输入电流过大和/或输出短路到地的情况下保护设备。当输出直接短路到地时,电荷泵和正LDO都有500 mA(典型)输入电流限制。LM27762在限流时,器件的功耗可能相当高。在这种情况下,需要热循环。

PFM运行:为了最大限度地减少轻负载操作期间的静态电流,LM27762允许PFM或脉冲跳过操作。通过允许电荷泵在输出电流较低时开关较少,从电源提取的静态电流被最小化。脉冲操作的频率不受限制,卸载时可以降至2 khz范围。随着负载的增加,脉冲频率增加,直到它过渡到恒定频率。LM27762的基本开关频率为2mhz。

输出放电:在关机时,LM27762主动下拉设备的输出(OUT+, OUT-),直到输出电压达到GND。 Power Good Output (PGOOD):LM27762有监测OUT+和OUT输出电压水平和开漏PGOOD输出。

器件--MAX889、MAX889SESA+、ADP339、TPSM53602RDAR、LM27762、TC1262-2.5VDBTR_第8张图片

热关机:LM27762实现了热关闭机制,以保护设备免受过热损坏。当结温上升到150C(典型)时,设备切换到关机模式。当结温降低到130℃(典型)时,LM27762释放热停机。热关机通常是由自热引起的,通常是由于设备功耗过大或散热不足导致的。LM27762器件功耗随输出电流和输入电压的增大而增大。当自热导致热停时,热循环是典型的结果。热循环是一个重复的过程,在这个过程中,部件自热,进入热停机(内部功耗几乎为零),冷却,开机,然后再次加热到热停机阈值。热循环由脉冲输出电压识别,并可通过降低内部功耗(降低输入电压和/或输出电流)或环境温度来停止。如果在理想的工作条件下发生热循环,则必须提高散热性能以适应设备的功耗。

设备功能模式

关机模式当使能引脚(EN+, EN-)低时,LM27762的正、负输出都被禁用,设备处于关机模式,将静态电流降低到最小电平。在关闭时,LM27762的输出被拉到地(每个OUT引脚和地之间的内部50 kΩ)。

启用模式对EN+引脚施加大于1.2 V的电压可启用正LDO。施加电压大于1.2 V到EN引脚使负CP和LDO。启用时,正、负输出电压等于外部电阻设置的电平。必须注意的是,正LDO和负LDO后面的反转电荷泵都有足够的净空空间。Power Good output“PGOOD”表示OUT+和OUT-voltage电平状态。

LM27762的输入电压范围为2.7 V ~ 5.5 V。正LDO提供一个可配置的正电压与外部增益设置电阻R1, R2。低噪声电荷泵电压转换器将输入电压V转换为负输出电压。电荷泵后面是负LDO,它调节外部增益设置电阻R3, R4可配置的负输出电压。输出电压范围为1.5 V至±5v。在选择输入(VIN)和输出(OUT+, OUT-)电压范围时,必须考虑电荷泵和ldo所需的净空。电荷泵的最小净空空间可以根据电荷泵的最大负载电流和输出电阻来估算。该设备使用5个低成本的电容器提供高达250 mA的输出电流。LM27762在2 mhz振荡器频率下工作,以减少重负载下的电荷泵输出电阻和电压纹波。当使用可选的开漏PGOOD特性时,将10-kΩ上拉电阻(Rpu)连接到VIN。如果PGOOD不使用,则将引脚连接到地

正低压线性稳压器和OUT+电压设置:LM27762具有低电压降线性正稳压器(LDO)。LDO输出额定电流为250 mA。这种LDO允许器件提供非常低的噪声输出,低输出电压纹波,高PSRR和低线路或负载瞬态响应。LM27762的正输出电压由外部配置。R1和R2的值决定了输出电压的设置。输出电压可通过下式计算:

VouT=1.2 Vx (R1+R2) /R2

R2必须不小于50 kΩ。

充电泵电压逆变器:LM27762的主要应用是产生一个可调节的负电源电压。电压逆变电路只使用三个外部电容,LDO稳压电路使用一个额外的输出电容。LM27761的电压逆变器部分包含四个大型CMOS开关,依次开关以逆变输入电源电压。能量的传输和储存是由外部电容提供的。电压开关S2和S4开在图13。在第二个时间间隔内,S1和S3是开放的;同时S2、S4关闭,C向Ccp充能。经过若干循环后,Ccp两端的电压被泵入Vin 。由于Ccp的阳极与地相连,当没有负载电流时,Ccp阴极的输出等于-(Vin)。当增加负载时,输出压降由寄生电阻(MOSFET开关的Rdson和电容器的等效串联电阻(ESR))和电容器之间的电荷转移损失决定。

器件--MAX889、MAX889SESA+、ADP339、TPSM53602RDAR、LM27762、TC1262-2.5VDBTR_第9张图片

负低压线性稳压器和输出电压设置:在逆变电荷泵的输出端,LM27762具有一个低差线性负稳压器(LDO)。LDO输出额定电流为250 mA。这种负LDO允许器件提供极低噪声输出,低输出电压纹波,高PSRR和低线路或负载瞬态响应。LM27762的负输出电压由外部配置。R3和R4的值决定了输出电压的设置。输出电压可通过下式计算:

VOUT = –1.22 V × (R3 + R4 ) / R4

R4的值必须不小于50 kΩ。

电容选择:

LM27762需要5个外部电容才能正常工作。推荐采用表面贴装多层陶瓷电容器。这些电容器体积小,价格便宜,ESR非常低(S15 mΩ典型)。钽电容器,OS-CON电容器和铝电解电容器通常不推荐与LM27762一起使用,因为与陶瓷电容器相比,它们的ESR高。对于大多数应用,具有X7R或X5R温度特性的陶瓷电容器更适合与LM27762一起使用。这些电容器具有紧密的电容容差(高达±10%),并在温度范围内保持其值(X7R: 55°C至+125°C的±15%;X5R±15% -55°C至+85°C)。

电荷泵输出电容:在典型应用中,德州仪器推荐4.7 uf低esr陶瓷电荷泵输出电容器(Ccp)。不同的输出电容值可以用来减少电荷泵纹波。然而,改变输出电容器可能也需要改变飞行电容器或输入电容器,以保持良好的整体电路性能。在高电流应用中,推荐使用10 uf, 10 v低esr陶瓷输出电容器。如果使用小的输出电容,在PFM模式和恒定开关之间的转换过程中,输出纹波会变得很大。为防止切换,建议使用2uf电容。例如,0402外壳尺寸的10 uf, 10 V输出电容在偏压到5 V时通常只有2 uf电容。

输入电容输入电容(C2)是一个电荷库,在操作的充电阶段,它有助于电荷从电源快速转移到飞行电容器。当飞行电容连接到输入端时,输入电容有助于保持输入电压在充电阶段开始时下降。它还过滤输入引脚上的噪声,使这些噪声远离敏感的内部模拟电路,使其偏离输入线。输入电容对输入纹波大小有主要的一级影响。增大(减小)输入电容导致输入电压纹波成比例减小(增大)。输入电压、输出电流和飞电容也在一定程度上影响输入纹波电平。在典型应用中,建议在输入端使用4.7 μ f的低esr陶瓷电容器。当工作在250 mA的最大负载附近时,在考虑直流偏置降额后,建议的最小输入电容为2 uF或更大。不同的输入电容值可以用来减少纹波。

飞电容:飞行电容器(C)将电荷从输入端转移到输出端。飞电容会影响两种输出电流能力和纹波大小。如果飞电容太小,LM27762在负载电流高时可能无法调节输出电压。另一方面,如果飞电容太大,飞电容可能会压倒输入和电荷泵输出电容,导致输入和输出纹波增加。在典型的大电流应用中,推荐使用0.47 μ f或1μF 10V低esr陶瓷电容器作为飞电容器。极化电容器(钽,铝,电解等)不能用于飞电容器,因为它们可能在LM27762运行期间成为反向偏压。

LDO输出电容:LDO输出电容(COUT+, COUT-)值和ESR影响稳定性、输出纹波、输出噪声、PSRR和瞬态响应。LM27762只需要使用2.2 uf陶瓷输出电容器稳定运行。对于典型应用,靠近输出的2.2 uf陶瓷输出电容器就足够了。

供电建议:

LM27762的工作电压输入范围为2.7 V和5.5 V。这种输入电源必须很好地调节,并能够提供所需的输入电流。如果输入电源位于离LM27762较远的地方,除了陶瓷旁路电容器外,可能还需要附加的储能电容

布局指引

LM27762的高开关频率和大开关电流使得布局的选择非常重要。使用以下步骤作为参考,以确保设备是稳定的,并在其预期的工作电压和电流范围内保持适当的LED电流调节:

  1. 将CIn放置在最上面一层(与LM27762同层),并尽可能靠近设备。将输入电容通过短而宽的走线连接到VIN和GND引脚,可以减少开关过程中发生的感应电压尖峰,这会损坏VIN线。
  2. 将CcpouT放置在顶层(与LM27762同一层),并尽可能靠近VOUT和GND引脚CiN和CcpouT的返回值必须集中在一点上,尽可能靠近GND引脚。通过短而宽的走线连接CcpouT可以减少VCPOUT和GND引脚上的串联电感,这些引脚会损坏VCPOUT和GND线路,并在设备和周围电路中造成过大的噪声。
  3. 将C1放在最上面一层(与LM27762同层),并尽可能靠近设备。连接飞行电容器通过短,宽走线到C1+和C1-引脚
  4. 将CouT+, CouT-放置在顶层(与LM27762相同的层),并尽可能靠近各自的OUT引脚。为了获得最佳性能,CouT的接地连接必须连接回设备热垫上的GND连接
  5. R1,R4放置在顶层(与LM27762同层),并尽可能靠近各自的FB引脚为了使R2的接地性能最佳,R4必须连接回设备热垫的GND连接

必须避免使用长迹线长度、窄迹线宽度或通过通孔连接的连接。这些增加寄生电感和电阻,导致性能较差,特别是在瞬态条件下。

五、TC1262-2.5VDBTR

TC1262是一个固定输出,高精度(通常±0.5%)CMOS低差调节器。输入2.7V到6V专为电池供电系统设计,TC1262的CMOS结构消除了浪费的接地电流,显著延长电池寿命。在满载时总电源电流通常为80μA(比双极稳压器低20 - 60倍)。TC1262的主要特点包括超低噪声运行,极低的电压降(满载时通常为350mV),以及对负载阶跃变化的快速响应。TC1262兼有过温和过流保护。TC1262稳定的输出电容只有1uF,最大输出电流为500mA。它有3引脚SOT-223, 3引脚TO-220和3引脚DDPAK封装。

输出电容:从VouT到地需要1μF (min)的电容。输出电容的有效串联电阻应大于0.1Ω小于5Ω,谐振频率应大于1MHz。如果稳压器和交流滤波电容之间的导线长度超过10英寸,或者使用电池作为电源,则从ViN到GND应连接一个1μF电容。铝电解或钽电容器类型可以使用。(由于许多铝电解电容器在大约-30°℃冻结,固体钽被推荐用于低于25°c的应用)当使用电池以外的电源时,可以通过增加输入和输出电容的值并采用无源滤波技术来改善电源噪声抑制和瞬态响应。

热关机:集成热保护电路关闭调节器时,模具温度超过160°C。调节器保持关闭,直到模具温度下降到大约150°C。

 

 

 

 

你可能感兴趣的:(硬件,单片机,嵌入式硬件)