Aby uzyskać regulowane napięcie dla wrażliwych urządzeń elektronicznych, stosuje się liniowe regulatory napięcia. Regulatory o niskim spadku napięcia są również znane jako LDO. Dostępne są różne typy i kategorie LDO w oparciu o zakresy robocze napięcia wejściowego, wartości prądu spoczynkowego i wartości prądu wyjściowego. Są również dostępne w różnych rozmiarach. Regulatory napięcia są dostępne w wersjach ze stałym napięciem i regulowanym napięciem, w których napięcia wyjściowe można regulować dla zakresu napięcia za pomocą zewnętrznego dzielnika napięcia ze sprzężeniem zwrotnym rezystory . Aplikacje takie jak samochodowe systemy zasilane z akumulatorów i systemy Always-on wymagają niskich i bardzo niskich prądów spoczynkowych. Do takich zastosowań używany jest LDO, taki jak TPS7B81-Q1.

Czym jest TPS7B81-Q1?

TPS7B81-Q1 to stabilizator napięcia o bardzo niskim prądzie spoczynkowym i niskim spadku napięcia. Może pracować z napięciem wejściowym 40 V. TPS7B81-Q1 ma zintegrowane obwody ochrony przed uszkodzeniami. Ten LDO jest dostępny w różnych rozmiarach i przewodności cieplnej. TPS7B81-Q1 uważany jest za optymalne rozwiązanie do zasilania mikrokontrolery , sieć obszaru sterowania i lokalna sieć połączeniowa ze względu na jej niski prąd spoczynkowy.

Schemat blokowy

Schemat blokowy TPS7B81-Q1

Wyłączenie podnapięciowe
Aby wyłączyć wyjście, gdy napięcie wejściowe spadnie poniżej wewnętrznego progu UVLO, to urządzenie ma wewnętrzny obwód blokady podnapięciowej. W warunkach niskiego napięcia wejściowego obwód ten zapobiega zablokowaniu urządzenia w nieznanym stanie.

Obecny limit
Urządzenie jest wyposażone w obwód ograniczający prąd, który utrzymuje urządzenie w bezpiecznym obszarze roboczym w przypadku wystąpienia przeciążenia lub zwarcia na wyjściu. Obwód ochronny ograniczenia prądu chroni również ten układ scalony przed nadmiernym rozpraszaniem mocy.

Wyłączenie termiczne
Aby zabezpieczyć LDO przed przegrzaniem, zastosowano obwód wyłącznika termicznego. Gdy temperatura złącza przekroczy punkt wyzwolenia termicznego wyłączenia, ten obwód wyłącza urządzenie. Gdy urządzenie ostygnie do temperatury poniżej punktu wyłączenia termicznego, obwód ten ponownie włącza wyjście.

Schemat obwodu TPS7B81-Q1

W zależności od wymagań aplikacji wraz z tym LDO stosowane są komponenty zewnętrzne, takie jak kondensatory o różnych wartościach. Przed rozpoczęciem procesu projektowania należy określić zakres napięcia wejściowego, zakres napięcia wyjściowego i wartości prądu wyjściowego.

Kondensator wejściowy

Zwykle kondensator 10 µF do 22 µF jest podłączony od pinu IN do masy. Kondensator wejściowy może poprawić odpowiedź przejściową, tłumienie tętnień wejściowych i PSRR urządzenia.

Kondensator wyjściowy
Ten LDO wymaga kondensatora wyjściowego dla stabilności. Preferowany jest kondensator w zakresie od 1 µF do 200 µF. Zakres ESR kondensatora powinien wynosić od 0,001 Ω do 5 Ω. Aby poprawić reakcję przejściową obciążenia, a Kondensator ceramiczny z niskim ESR.

Konfiguracja pinów TPS7B81-Q1

Pakiet KVU TPS7B81-Q1

“jak lutować elementy elektryczne? ”

TPS7B81-Q1 jest dostępny w 8-pinowej obudowie HVSSOP DGN, 6-pinowej obudowie WSON DRV i 5-pinowej obudowie TO-252 KVU.

Pakiet DGN

Pin-1 to pin wejściowy zasilania wejściowego IN. Aby zminimalizować impedancję wejściową i uzyskać najlepszą odpowiedź przejściową, zalecany jest kondensator wejściowy. Kondensator ten jest podłączony od pinu IN do masy i powinien być umieszczony jak najbliżej wyjścia urządzenia.
Pin-2 to pin EN wejścia Enable. Urządzenie jest włączane poprzez wbicie tego pinu mocniej niż wysoki poziom wejścia logicznego urządzenia. TPS7B81-Q1 przechodzi w tryb wyłączenia, gdy wartość na tym pinie jest mniejsza niż niski poziom wejścia logicznego.
Pin-3 i Pin-7 nie są wewnętrznie połączone. Pin-4, 5, 6 to styki odniesienia masy (GND). Pin-8 to regulowany pin wyjściowy OUT. Aby zapewnić stabilność, kondensator wyjściowy należy umieścić między wyjściem a masą. Kondensator ten należy umieścić jak najbliżej wyjścia urządzenia.

Pakiet DRV

Pin-1 to wejściowy pin IN.
Pin-2 to pin włączający EN.
Pin-3 i pin-4 to masa odniesienia GND.
Pin-5 to pin DNC. Nie należy podłączać go do żadnego napięcia polaryzacji. Ta szpilka jest przywiązana do ziemi lub pozostawiona pływająca.
Pin-6 to wyjściowy pin OUT. Funkcjonowanie pinów jest podobne do pinów pakietu DGN, ale ich konfiguracja się zmienia.

Pakiet KVU

Pin-1 to wejściowy pin IN. Pin-2 jest pinem wejścia zezwolenia EN.
Pin -3 i TAB to masa odniesienia GND. Pin-4 to pin DNC. Pin-5 to wyjściowy pin OUT.
W celu poprawienia wydajności termicznej podkładka termiczna wszystkich pakietów jest podłączona do uziemienia GND.

Specyfikacje

TPS7B81-Q1 ma następujące specyfikacje-

TPS7B81-Q1 to bezbateryjny regulator o bardzo niskim IQ, niskim spadku napięcia.
Ma temperaturę 1 w zakresie od -40⁰C do 125⁰DO.
TPS7B81-Q1 ma szeroki zakres napięcia wejściowego od 3 V do 40 V.
Maksymalny prąd wyjściowy tego urządzenia wynosi 150 mA.
TPS7B81-Q1 ma niski prąd spoczynkowy 300nA, gdy urządzenie jest w trybie wyłączenia.
Dla niewielkich obciążeń typowa wartość prądu spoczynkowego wynosi 2,7 µA.
Dla niewielkich obciążeń uzyskuje się maksymalny prąd spoczynkowy 4,5 µA.
TPS7B81-Q1 ma 1,5% dokładności napięcia wyjściowego w odniesieniu do linii, obciążenia i temperatury.
W przypadku wersji ze stałym wyjściem 5 V, TPS7B81-Q1 ma maksymalne napięcie zaniku 525 mV przy 150 mA.
Dla stabilności ceramiki kondensator wartości w zakresie od 1 µF do 200 µF przy niskim ESR.
Ten układ scalony jest dostępny w wersjach o stałym napięciu dla napięć wyjściowych 5 V i 3,3 V.
Ten LDO ma obwody zabezpieczające przed uszkodzeniem.
TPS7B81-Q1 posiada również termiczny obwód wyłączający, obwód zabezpieczenia przeciwzwarciowego i nadprądowego.
TPS7B81-Q1 jest dostępny w 3 typach pakietów - 8-pinowe DGN, 6-pinowe DRV, 5-pinowe KVU.

Aplikacje

Niektóre obszary, w których zastosowano TPS7B81-Q1, są następujące:

Zasilacz klastra wykorzystuje TPS7B81-Q1.
A TPS7B81-Q1 Regulator napięcia jest również obecny w modułach sterujących nadwozia.
TPS7B81-Q1 to idealny wybór do zastosowań o stałym zasilaniu bateryjnym, takich jak aplikacje bramowe, zdalne systemy dostępu bezkluczykowego.
TPS7B81-Q1 służy do zasilania transceiverów MCU i CAN / LIN.

Alternatywne układy scalone

Układy scalone, które mogą być używane jako alternatywa dla TPS7B81-Q1, to TPS7A66, TPS7A69, TPS7B69 itd…

Niski prąd spoczynkowy jest wymagany do oszczędzania energii i wydłużania żywotności baterii w zastosowaniach samochodowych podłączonych do akumulatora. Aby umożliwić długotrwałe działanie przy wyłączonym zapłonie pojazdu, w systemach Always-on wymagany jest ultralekki prąd spoczynkowy w rozszerzonym zakresie temperatur.

Ponieważ TPS7B81-Q1 spełnia wszystkie te wymagania, jest uważany za idealny wybór do tych zastosowań. Dalsze charakterystyki elektryczne można znaleźć w arkusz danych firmy Texas Instruments. Które z funkcji TPS7B81-Q1 były przydatne w Twojej aplikacji?

Zasób obrazu: Texas Instrument