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基于超低壓差線性穩(wěn)壓器 RT9048A的PCB設(shè)計實現(xiàn)

電子設(shè)計 ? 來源:Richtek Technology ? 作者:Richtek Technology ? 2021-04-27 11:11 ? 次閱讀
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上一回咱們介紹了一款具有特殊設(shè)計的 1.5A 超低壓差線性穩(wěn)壓器 RT9048A,它因具有可隨輸入電壓不同而變化的軟啟動特性和在關(guān)機狀態(tài)下不會有從輸出端流到輸入端的電流而與眾不同,咱們這回介紹一款負載能力只有 500mA 的超低壓差線性穩(wěn)壓器,其型號為 RT9081D,輸入電壓范圍為 0.8V~5.5V,使用了 PCB 占位面積僅為 1.2mm X 1.2mm= 1.44mm2 的 ZADFN-6L 封裝,非常適合空間狹小、電壓較低的便攜式電子產(chǎn)品使用。

基于超低壓差線性穩(wěn)壓器 RT9048A的PCB設(shè)計實現(xiàn)

這是 RT9081D 的封裝引腳布置圖,這樣的布置對其 PCB 設(shè)計是很方便的,下圖是一個可供參考的示意圖。

基于超低壓差線性穩(wěn)壓器 RT9048A的PCB設(shè)計實現(xiàn)

RT9081D 的第 2 個引腳 ADJ/IC 可有兩種用法,分別對應(yīng)其輸出電壓的兩種設(shè)定方法,一種是內(nèi)部固定的,由此設(shè)定的輸出電壓范圍為 0.90V~1.80V;另一種是通過外接電阻分壓器設(shè)定的,由此可得到 0.8V~3.6V 的任意輸出電壓。這兩種不同的輸出電壓設(shè)定法分別對應(yīng)兩種不同的應(yīng)用電路:

基于超低壓差線性穩(wěn)壓器 RT9048A的PCB設(shè)計實現(xiàn)

RT9081D 的最低輸入電壓可達 0.8V,要在這么低的電壓下還能得到穩(wěn)定的輸出,必須有一個比較高的電壓來驅(qū)動其調(diào)整管的柵極,所以就有了外加的偏置電壓輸入端 BIAS,這個端子的輸入電壓范圍為 2.4V~5.5V,由于 RT9081D 的調(diào)整管是 N-MOSFET,為了確保其能最大程度地導(dǎo)通,BIAS 的輸入電壓 VBIAS 應(yīng)比輸出電壓高 1.6V 以上。

基于超低壓差線性穩(wěn)壓器 RT9048A的PCB設(shè)計實現(xiàn)

由于 RT9081D 的驅(qū)動電源來自于 BIAS 端,當其不帶負載的時候,由其 VIN 端流入 IC 內(nèi)部的電流可以忽略不計,關(guān)心靜態(tài)電流消耗的用戶應(yīng)該從 BIAS 端去尋找,但是規(guī)格書并未給出這一特定狀態(tài)下的數(shù)據(jù),只是給出了它在運行條件下的電流消耗為 80μA(典型值),關(guān)機以后的典型值則為 0.5μA。

基于超低壓差線性穩(wěn)壓器 RT9048A的PCB設(shè)計實現(xiàn)

利用 BIAS 外加的驅(qū)動電壓,RT9081D 的調(diào)整管可以充分導(dǎo)通,其最小導(dǎo)通電阻的典型值為 280mΩ,最大不會超過 500mΩ,這是因為它在 500mA 滿載情況下的輸入、輸出最小壓差典型值為 140mV,最大值為 250mV,這些指標是在 25℃ 的溫度下給出的,假如實際的溫度更高或更低,相應(yīng)的數(shù)據(jù)就會有所變化,設(shè)計者可以把上圖所示的數(shù)據(jù)考慮進去進行一定的調(diào)整。

基于超低壓差線性穩(wěn)壓器 RT9048A的PCB設(shè)計實現(xiàn)

RT9081D 在全輸入電壓范圍內(nèi)和全負載范圍內(nèi)具有 1.5% 的輸出電壓精度(25℃ 時),從上圖所示的參考電壓和溫度的關(guān)系曲線可以看到其參考電壓在 -40℃~125℃ 內(nèi)偏離其中心值的最大幅度小于 4mV,換算為比例則為 0.5%,這是它能保持輸出精度的基本保證。

基于超低壓差線性穩(wěn)壓器 RT9048A的PCB設(shè)計實現(xiàn)

RT9081D 具有較高的輸入電壓紋波抑制能力,1kHz 時高于 60dB,1MHz 也有高于 50dB 的表現(xiàn),其輸出噪聲指標也非常優(yōu)秀,具體數(shù)據(jù)請參見下圖:

基于超低壓差線性穩(wěn)壓器 RT9048A的PCB設(shè)計實現(xiàn)

如果你想在自己的應(yīng)用中得到盡可能好的輸出噪聲指標和紋波抑制能力,請盡量使用容量比較大、串聯(lián)等效電阻比較小的輸入、輸出電容,要把它們放置在盡可能接近輸入、輸出端的地方,同時規(guī)劃好電流路徑,防止引入不必要的干擾源,要避免出現(xiàn)電路振蕩等問題。

RT9081D 所采用的 ZADFN-6L 封裝在 25℃ 環(huán)境溫度下和標準的雙面板設(shè)計上具有 0.73W 的功率耗散能力,比我們常見的 SOT-23-5 封裝要好很多,而體積卻小了許多,將它用在空間有限的便攜式產(chǎn)品上應(yīng)該是很好的選擇。
責任編輯:pj

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