Na získanie regulovaného napätia pre citlivé elektronické zariadenia sa používajú lineárne regulátory napätia. Regulátory s nízkym odstupom sú tiež známe ako LDO. Existujú rôzne typy a kategórie LDO na základe ich rozsahov prevádzkového vstupného napätia, hodnôt pokojného prúdu a hodnôt výstupného prúdu. Dostupné sú tiež v rôznych veľkostiach. Regulátory napätia sú k dispozícii vo verziách s pevným napätím a vo verziách s nastaviteľným napätím, kde je možné nastavovať výstupné napätia pre rozsah napätia pomocou externého deliča spätnoväzbového napätia rezistory . Aplikácie ako automobilové systémy napájané z batérie a systémy Always-on vyžadujú nízky a veľmi nízky pokojový prúd. Pre také aplikácie sa používa LDO ako TPS7B81-Q1.

Čo je TPS7B81-Q1?

TPS7B81-Q1 je ultralow pokojový prúdový regulátor s nízkym výpadkom napätia. Môže pracovať so vstupným napätím 40V. TPS7B81-Q1 má integrované ochranné obvody proti poruchám. Tento LDO je k dispozícii v rôznych veľkostiach a tepelnej vodivosti. TPS7B81-Q1 sa považuje za optimálne riešenie napájania mikrokontroléry , sieť riadenej oblasti a miestna prepojovacia sieť kvôli jej nízkej pokojovej prúdovej funkcii.

Bloková schéma

Bloková schéma TPS7B81-Q1

Vypnutie podpätia
Na vypnutie výstupu, keď vstupné napätie klesne pod internú prahovú hodnotu UVLO, má toto zariadenie interný blokovací obvod podpätia. Počas podmienok nízkeho vstupného napätia tento obvod zabraňuje zablokovaniu zariadenia v neznámom stave.

Aktuálny limit
Prístroj poskytuje prúdový obmedzovací obvod, ktorý udržuje prístroj v bezpečnej pracovnej oblasti, keď dôjde k preťaženiu alebo skratu výstupu. Ochranný obvod obmedzujúci prúd tiež chráni tento IC pred nadmerným stratou energie.

Tepelné vypnutie
Na ochranu LDO pred prehriatím je k dispozícii obvod tepelného vypnutia. Keď teplota križovatky prekročí vypínací bod tepelného vypnutia, vypne sa tento obvod. Keď sa prístroj ochladí na teplotu pod bodom tepelného vypnutia, tento okruh opäť zapne výstup.

Schéma zapojenia systému TPS7B81-Q1

V súlade s požiadavkami aplikácie sa spolu s týmto LDO používajú externé komponenty, ako sú kondenzátory s rôznymi hodnotami. Pred začatím procesu návrhu je potrebné určiť rozsah výstupného napätia a výstupného prúdu.

Vstupný kondenzátor

Zvyčajne je kondenzátor 10 µF na kondenzátor 22 µF pripojený od IN kolíka k zemi. Vstupný kondenzátor môže zlepšiť prechodovú odozvu, odmietnutie vstupného zvlnenia a PSRR zariadenia.

Výstupný kondenzátor
Tento LDO vyžaduje kvôli stabilite výstupný kondenzátor. Výhodný je kondenzátor v rozmedzí od 1 uF do 200 uF. Rozsah ESR kondenzátora by mal byť medzi 0,001 Ω a 5 Ω. Na zlepšenie prechodovej odozvy zaťaženia, a keramický kondenzátor s nízkou ESR.

Konfigurácia kolíka TPS7B81-Q1

Balík KVU TPS7B81-Q1

“ako vyrobiť generátor voľnej energie ”

TPS7B81-Q1 je k dispozícii v 8-pinovom balení HVSSOP DGN, 6-pinovom balení WSON DRV a 5-pinovom balení TO-252 KVU.

Balík DGN

Pin-1 je pin vstupného napájacieho zdroja IN. Na minimalizáciu vstupnej impedancie a na dosiahnutie najlepšej prechodovej odozvy sa odporúča vstupný kondenzátor. Tento kondenzátor je pripojený z kolíka IN na zem a mal by byť umiestnený čo najbližšie k výstupu zariadenia.
Pin-2 je vstupný pin Enable EN. Zariadenie sa zapne posunutím tohto kolíka na vyššiu úroveň, ako je vysoká úroveň logického vstupu zariadenia. TPS7B81-Q1 prejde do režimu vypnutia, keď je hodnota na tomto kolíku nižšia ako nízka úroveň logického vstupu.
Pin-3 a Pin-7 nie sú vnútorne spojené. Pin-4, 5, 6 sú uzemňovacie referenčné piny GND. Pin-8 je regulovaný výstupný pin OUT. Kvôli stabilite by mal byť výstupný kondenzátor umiestnený medzi OUT a zemou. Tento kondenzátor by mal byť umiestnený čo najbližšie k výstupu zariadenia.

Balík DRV

Pin-1 je vstupný pin IN.
Pin-2 je aktivačný pin EN.
Pin-3 a pin-4 sú zemná referencia GND.
Pin-5 je DNC pin. Nemalo by byť pripojené k žiadnemu predpätiu. Tento kolík je buď priviazaný k zemi alebo ponechaný plávajúci.
Pin-6 je výstupný pin OUT. Fungovanie kolíka je podobné ako kolíky v balíku DGN, ale mení sa ich konfigurácia.

Balíček KVU

Pin-1 je vstupný pin IN. Pin-2 je povolený vstupný pin EN.
Kolíky -3 a TAB sú zemná referencia GND. Pin-4 je pin DNC. Pin-5 je výstupný pin OUT.
Pre zlepšenie tepelného výkonu je tepelná podložka všetkých balení pripojená k zemi GND.

technické údaje

TPS7B81-Q1 má nasledujúce špecifikácie -

TPS7B81-Q1 je batéria s veľmi nízkym IQ a nízkym výpadkom napájania.
Má teplotný stupeň 1 v rozmedzí od -40⁰C až 125⁰C.
TPS7B81-Q1 má široký rozsah vstupného napätia od 3 V do 40 V.
Maximálny výstupný prúd tohto zariadenia je 150 mA.
TPS7B81-Q1 má nízky pokojový prúd 300 nA, keď je zariadenie v režime vypnutia.
Pre ľahké zaťaženie je typická hodnota pokojového prúdu 2,7 µA.
Pre ľahké zaťaženie sa získa maximálny pokojový prúd 4,5 µA.
TPS7B81-Q1 má 1,5% presnosti výstupného napätia po linke, zaťažení a teplote.
Pre verziu s pevným výstupom 5 V má TPS7B81-Q1 maximálne vypadávacie napätie 525 mV pri 150 mA.
Pre stabilitu keramického výstupu kondenzátor hodnoty v rozmedzí od 1 uF do 200 uF s nízkou ESR.
Tento IC je k dispozícii vo verziách s pevným napätím pre výstupné napätie 5 V a 3,3 V.
Tento LDO má ochranné obvody proti poruchám.
TPS7B81-Q1 poskytuje aj obvod tepelného vypnutia, skratu a obvodu nadprúdovej ochrany.
TPS7B81-Q1 je k dispozícii v 3 typoch balíkov - 8-pólové balenia DGN, 6-pólové DRV, 5-pólové KVU.

Aplikácie

Niektoré z oblastí, kde sa používa TPS7B81-Q1, sú nasledujúce -

Klastrový napájací zdroj využíva TPS7B81-Q1.
A TPS7B81-Q1 regulátor napätia sa nachádza aj v moduloch riadenia karosérie.
TPS7B81-Q1 je ideálnou voľbou pre aplikácie napájané z batérie, ktoré sú vždy napájané, ako sú napríklad brány, systémy diaľkového bezkľúčového vstupu.
TPS7B81-Q1 sa používa na napájanie vysielačov / prijímačov MCU a CAN / LIN.

Alternatívne IC

Integrované obvody, ktoré možno použiť ako alternatívu k TPS7B81-Q1, sú TPS7A66, TPS7A69, TPS7B69 atď.

Na úsporu energie a predĺženie životnosti batérie automobilových aplikácií pripojených k batérii je potrebný nízky kľudový prúd. Na zabezpečenie nepretržitej činnosti pri vypnutom zapaľovaní vozidla je pre systémy Always-on vyžadovaný veľmi nízky pokojový prúd v rozšírenom teplotnom rozsahu.

Pretože TPS7B81-Q1 spĺňa všetky tieto požiadavky, považuje sa za ideálnu voľbu pre tieto aplikácie. Ďalšie elektrické charakteristiky možno nájsť v dokumente dátový hárok spoločnosti Texas Instruments. Ktoré z funkcií TPS7B81-Q1 boli užitočné pre vašu aplikáciu?

Zdroj obrázku: Texas Instrument