LDO器件關(guān)鍵特性詳解

..>LDO低壓差線性穩(wěn)壓器件，常見的電源拓?fù)淙缦拢合旅鎸訲I的一款LDO芯片來介紹其主要參數(shù)：.ti..//lit/ds/symlink/lm1117.pdf資料來源于TI官網(wǎng)。FEATURE==器件的特性〔廠商也要吹牛逼〕1.Availablein1.8V,2.5V,3.3V,5V,andAdjustableVersions可以獲得的版本，也就是輸出電壓類型：1.8v，2.5v，3.3v，5v以及輸出可調(diào)節(jié)的版本。2.Space-SavingSOT-223andWSONPackages這個(gè)是描述的封裝類型。封裝指的是體積大小，引腳尺寸；這個(gè)參數(shù)將會影響到PCB板上的面積以及散熱性能。3.CurrentLimitingandThermalProtection有電流限制以及熱保護(hù)功能；電流超過一定值或者溫度過高，器件將會停頓輸出，直到電流小于判斷閾值，溫度小于判斷閾值。4.OutputCurrent800mA輸出電流可以到達(dá)800mA，但是正常工作電流要小于此值，不然功率損耗太大。5.LineRegulation0.2%(Ma*imum)線性調(diào)整率，輸入電壓在規(guī)定圍的變化對輸出電壓造成的影響的大小〔也就是輸出電壓的變化率〕。Φ=〔vout正常-vout1〕/vout正常6.LoadRegulation0.4%(Ma*imum)負(fù)載調(diào)整率，指的是負(fù)載變化時(shí)造成輸出電壓的變化。Φ=〔vout正常-vout1〕/vout正常7.TemperatureRangeLM1117:0°Cto125°C這個(gè)一般指的是器件的存儲溫度以及使用的溫度，超過規(guī)定的溫度值，芯片可能會損壞。-------------------------------------------------以下也能見到--------------------------------------------------8.OutputNoisefrom10Hzto10KHz:0.003%ofVOUT輸出噪聲，也就是紋波，為輸出電壓Vout*0.003%，表示的是幅度；10Hz-10KHz是頻率。OutputVoltageAccuracy:±1%輸出電壓準(zhǔn)確度。比方輸出5V，則變化圍是(5-5*1%)到〔5+5*1%〕。Ma*imumQuiescentCurrent:IQMA*=6mA芯片沒工作的情況下，就是輸出電流為0時(shí)〔有輸入電流時(shí)〕，器件本身消耗的電流，所有的東西不可能做到的絕對電阻無限大。GROUNDCurrent地電流，指的是器件正常工作時(shí)，輸入電流與輸出電流差值。PSRRatIOUT=300mAandf=120Hz:70dB電源抑制比(PSRR)是輸入電源變化量〔以伏為單位〕與轉(zhuǎn)換器輸出變化量〔以伏為單位〕的比值，常用分貝表示。PSRR=20log[(Ripple(in)/Ripple(out))]來自互聯(lián)網(wǎng)：LDO需要連接外部輸入和輸出電容器。利用較低等效串聯(lián)電阻(ESR)的大容量電容器一般可以全面改善電源PSRR、噪聲以及瞬態(tài)響應(yīng)。瓷電容器通常是首選，因?yàn)樗膬r(jià)格低而且故障模式是斷路，相比之下鉭電容器比擬昂貴而且故障模式是短路而不被采用。輸出電容器的ESR會影響其穩(wěn)定性，瓷電容器具有較低的ESR，大概為10mΩ量級。采用瓷電容時(shí)，建議使用*5R和*7R電介質(zhì)材料，這是因?yàn)樗鼈兙哂休^好的溫度穩(wěn)定性。----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------APPLICATION==器件的應(yīng)用場合1.PostRegulatorforSwitchingDC–DCConverter用于DCDC芯片轉(zhuǎn)化器之后的穩(wěn)壓2.HighEfficiencyLinearRegulators高效的線性穩(wěn)壓器3.BatteryChargers電池充電器4.PortableInstrumentation便攜式儀表5.ActiveSCSITerminationRegulator有源終端SCSI〔SmallputerSystemInterface小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口〕穩(wěn)壓器DESCRIPTIONTheLM1117isalowdropoutvoltageregulatorwithadropoutof1.2Vat800mAofloadcurrent.LM1117是一款低壓差穩(wěn)壓器，在800毫安的負(fù)載電流下具有1.2V的壓差。加橫線的注意，就是說在輸出電流為800mA時(shí)，輸入與輸出的壓差為1.2V。TheLM1117isavailableinanadjustableversion,whichcansettheoutputvoltagefrom1.25to13.8Vwithonlytwoe*ternalresistors.Inaddition,itisavailableinfivefi*edvoltages,1.8V,2.5V,3.3V，and5V。LM1117是一個(gè)輸出可調(diào)整的LDO版本，通過外部的兩個(gè)電阻就可以設(shè)置輸出為1.25V到13.8V。除此之外，還有固定輸出版本可以使用。TheLM1117offerscurrentlimitingandthermalshutdown.ItscircuitincludesaZenertrimmedbandgapreferencetoassureoutputvoltageaccuracytowithin±1%.LM1117提供限流和熱關(guān)斷功能。

其電路包括一個(gè)齊納調(diào)整帶隙基準(zhǔn)，以確保輸出電壓精度在±1％以。Aminimumof10-μFtantalumcapacitorisrequiredattheoutputtoimprovethetransientresponseandstability。輸出端至少需要10μF的鉭電容，以改善瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性。就是濾波電容〔儲能〕，一般的瓷質(zhì)電容也行，性能太差當(dāng)然不行。圖一為封裝信息圖一之前說過了，封裝大小的不一致，決定了器件大小，進(jìn)而決定了器件的有效散熱面積，造成器件發(fā)熱，便攜式器件發(fā)熱，在電子產(chǎn)品熱設(shè)計(jì)規(guī)中，對于器件的溫升有嚴(yán)格的要求。圖二實(shí)際使用時(shí)的典型電路圖二圖中包含輸出電壓的計(jì)算公式VOUT=1.25(1+R2/R1)。1.25V為反響端電壓值。一般而言，在其他芯片標(biāo)注時(shí)，可能會遇到如下公式VOUT=1.25(1+R2/R1)+Iadj*R2，Iadj為反響引腳電流值，但是一般為uA級，所以加黑局部在一般應(yīng)用時(shí)一般可以忽略不計(jì)。PINCONGFIGURATIONANDFUNCTIONS圖三為芯片封裝俯視圖以及芯片引腳對應(yīng)關(guān)系圖三筆者是借用TI芯片的圖來表述對應(yīng)的含義，如果出現(xiàn)引腳與實(shí)物不符合的情況，均與筆者無關(guān)。以上描述的是引腳功能ADJ/GND表述的是在可調(diào)輸出版本時(shí)，為調(diào)整端；在固定輸出版本時(shí)，為接地端。Vin為芯片的電源輸入引腳。Vout為芯片的穩(wěn)壓電源輸出引腳。ABSOLUTEMA*IMUMRATINGS絕對參數(shù)最小最大單位最大輸入電壓〔Vin和GND〕萬用表正表筆接輸入，負(fù)表筆接GND測量；20V功率損耗部限制結(jié)溫〔器件部工作最大溫度〕150攝氏度焊接溫度TO-220(T)Package,10s260攝氏度SOT-223(MP)Package,4s260存儲溫度-65150攝氏度StressesbeyondthoselistedunderAbsoluteMa*imumRatingsmaycausepermanentdamagetothedevice.Thesearestressratingsonly,whichdonotimplyfunctionaloperationofthedeviceattheseoranyotherconditionsbeyondthoseindicatedunderRemendedOperatingConditions.E*posuretoabsolute-ma*imum-ratedconditionsfore*tendedperiodsmayaffectdevicereliability強(qiáng)調(diào)超出絕對最大額定值列出的可能會導(dǎo)致設(shè)備永久性損壞。這些是壓力評級只有在這些或任何其他超出建議的條件下的條件下，不暗示器件的功能操作運(yùn)行條件。暴露在絕對最大額定條件下可能會影響器件的可靠性。----也就是免責(zé)聲明。Thema*imumpowerdissipationisafunctionofTJ(ma*),RθJA,andTA.Thema*imumallowablepowerdissipationatanyambienttemperatureisPD=(TJ(ma*)–TA)/RθJA.AllnumbersapplyforpackagessoldereddirectlyintoaPCB.上面為功耗的計(jì)算方式。ESDRATINGS防靜電人體放電模式，防靜電正負(fù)2000V。靜電是幅值很大，電流很小。人體模式以及靜電波形具體可以參考百度百科，靜電說復(fù)雜也復(fù)雜，說簡單也簡單，還是自己去了解吧。REMONENDEDOPERATINGCONDITIONSMINMA*輸入電壓15攝氏度結(jié)溫LM11170125攝氏度LM1117I-40125Thema*imumpowerdissipationisafunctionofTJ(ma*),RθJA,andTA.Thema*imumallowablepowerdissipationatanyambienttemperatureisPD=(TJ(ma*)–TA)/RθJA.AllnumbersapplyforpackagessoldereddirectlyintoaPCB.上面為功耗的計(jì)算方式。每個(gè)廠商的描述不一致，測試條件也不一致。THERMALINFORMATION與熱有關(guān)的參數(shù)---一般描述的熱阻，熱阻就像電阻一樣，電阻阻礙電流傳輸；熱阻阻礙熱量的傳遞、散發(fā)，越小越好。熱指標(biāo)LM1117、LM1117I單位SOT223TO-220TO-252WSONTO-2634引腳3引腳3引腳8引腳3引腳RθJA結(jié)到環(huán)境熱阻61.623.845.139.341.3℃/WRθJC(top)結(jié)到外殼〔上〕熱阻42.516.652.131.444.1℃/WRθ結(jié)到板上熱阻10.45.329.816.524.2℃/WψJT結(jié)到頂部特征參數(shù)2.93.14.50.310.9℃/Wψ結(jié)到板上特征參數(shù)10.35.329.416.723.2℃/WRθJC(bot)結(jié)到外殼〔下〕熱阻----1.51.35.61.3℃/WFormoreinformationabouttraditionalandnewthermalmetrics,seetheSemiconductorandICPackageThermalMetricsapplicationreport,SPRA953.有關(guān)傳統(tǒng)和新型散熱指標(biāo)的更多信息，請參閱"半導(dǎo)體和IC封裝散熱量度〞應(yīng)用報(bào)告SPRA953。TI的測量方法以及相關(guān)說明，SPRA953可以在*度上找到。LM1117ELECTRICALCHARACTERISTICS電性能參數(shù)說明unlessotherwisespecified,TJ=25°C.除非其他的申明，結(jié)溫一般為25℃?！?〕Alllimitsareensuredbytestingorstatisticalanalysis.(2)TypicalValuesrepresentthemostlikelyparametricnormal.(3)Loadandlineregulationaremeasuredatconstantjunctionroomtemperature.〔1〕所有限制都通過測試或統(tǒng)計(jì)分析來確保?！?〕典型值代表最可能的參數(shù)正常值。〔3〕負(fù)載和線路調(diào)節(jié)在恒定的室溫下測量。筆者說：上面表示對于測試環(huán)境的描述、可能的參數(shù)值〔與實(shí)際有出入〕、代表他們的測試結(jié)果。參數(shù)測試環(huán)境小典型大單位VREF參考電壓〔對于可調(diào)輸出芯片，參考電壓為ADJ引腳的電壓〕LM1117-ADJ輸出電流10mA輸入電壓減去輸出電壓為2V結(jié)溫在25攝氏度時(shí)1.2381.251.262VLM1117-ADJ輸出電流在10mA到800mA之間；輸入減去輸出電壓在1.4V到10V之間結(jié)溫25℃1.25超圍0°Cto125°C小于0或大于1251.2251.27VOUT輸出電壓〔輸出端電壓值〕LM1117-1.8輸出電流為10mA輸入電壓為3.8V，結(jié)溫25攝氏度時(shí)1.7821.81.818VLM1117-1.8輸出電流在0到800mA之間，輸入電壓在3.2到10V結(jié)溫25℃1.8超過結(jié)溫圍0到125℃小于0或大于1251.7461.854△VOUT輸出電壓變化率線性調(diào)整率LM1117-ADJ輸出電流為10mA輸入減去輸出電壓在1.5V到13.75V結(jié)溫25℃0.035%V超過結(jié)溫圍0到125℃小于0或大于1250.2%△VOUT輸出電壓變化率負(fù)載調(diào)整率LM1117-ADJ輸出電流在10mA到800mA變化時(shí)輸入減去輸出電壓為3V結(jié)溫25℃0.2%V超過結(jié)溫圍0到125℃小于0或大于1250.4%以上數(shù)據(jù)表來源于TI數(shù)據(jù)手冊翻譯，對于其中局部做了說明，當(dāng)您發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，請指出。。LM1117ELECTRICALCHARACTERISTICS繼續(xù)電性能參數(shù)除非有說明，否則結(jié)溫為25攝氏度下。(4)Thedropoutvoltageistheinput/outputdifferentialatwhichthecircuitceasestoregulateagainstfurtherreductionininputvoltage.Itismeasuredwhentheoutputvoltagehasdropped100mVfromthenominalvalueobtainedatVIN=VOUT+1.5V.Theminimumoutputcurrentrequiredtomaintainregulation.〔4〕壓差電壓是輸入/輸出差分，電路停頓調(diào)節(jié)以防止輸入電壓的進(jìn)一步降低。當(dāng)輸出電壓從VIN=VOUT+1.5V時(shí)獲得的額定值下降100mV時(shí)測量。〔5〕維持調(diào)節(jié)所需的最小輸出電流。參數(shù)測試環(huán)境小典型大單位VIN減去VOUT輸入電壓減去輸出電壓為壓差輸出電流為100mA時(shí)結(jié)溫25攝氏度1.1V超過規(guī)定圍1.2輸出電流為500mA時(shí)結(jié)溫25攝氏度1.15V超過規(guī)定圍1.25輸出電流為800mA時(shí)結(jié)溫25攝氏度1.2V超過規(guī)定圍1.3電流限制輸入電流減去輸出電流為5V時(shí)，結(jié)溫為25攝氏度時(shí)80012001500mA最小負(fù)載電流可正常輸出電壓時(shí)的電流LM1117-ADJ輸入電壓為15V時(shí)結(jié)溫25攝氏度1.7mA超過規(guī)定圍5靜態(tài)電流LM1117-1.8V輸入電壓小于等于15V結(jié)溫25攝氏度5mA超過規(guī)定圍10熱管理這一局部還未理解紋波管理紋波頻率120Hz，輸入減輸出電壓為3V，紋波幅度為1VPP結(jié)溫25攝氏度75dB超過規(guī)定圍60調(diào)整腳電流結(jié)溫