效率，效率，效率。這就是工程師們現(xiàn)在談?wù)摰娜績?nèi)容。有時(shí)，最好忽略這一點(diǎn)，以發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)的最佳解決方案。在這些情況下，低壓差（LDO）穩(wěn)壓器值得關(guān)注。當(dāng)今的LDO穩(wěn)壓器具有一些獨(dú)特的優(yōu)勢。在這篇博客中，我們將探討 LDO 為微控制器和 FPGA 設(shè)計(jì)中的低功耗便攜式器件和次級(jí)電源提供的主要優(yōu)勢。

超越低功耗設(shè)計(jì)的效率

對于需要 100mA 的消費(fèi)類手持設(shè)備或工業(yè)控制傳感器單元，您可以選擇 AA 鋰原電池，例如 Energizer L91。這塊電池將提供 3000mA 小時(shí)或 30 小時(shí)，在我們的 100mA 消耗下。將兩節(jié)電池串聯(lián)將在 30 小時(shí)后產(chǎn)生 3.4V 的最大輸出和 2.8V 的最小輸出。2.5V電源的固定電壓LDO可能具有0.18V的壓差，因此有很大的裕量。在為低功耗應(yīng)用進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，我們需要盡可能長的電池壽命。因此，如果我們僅使用18mW的穩(wěn)壓器，我們將得到精確的±1%電壓。效率可能不如開關(guān)穩(wěn)壓器好，但它是一種更簡單、更可靠的設(shè)計(jì)，具有一些顯著優(yōu)勢。讓我們以日清紡NR1600系列SMT LDO穩(wěn)壓器的優(yōu)勢為例。該系列提供固定（1.0V 至 3.6V）和可調(diào)（1.0V 至 4.8V）輸出電壓，輸出電流高達(dá) 500mA。NR1600 采用微型 DFN1212-6-GK 1.2 x 1.2 x 0.4mm 封裝（圖 1）。這里有明顯的優(yōu)勢。

圖 1：NR1600 穩(wěn)壓器采用非常小的 DFN 封裝。（出處：貿(mào)澤電子）

第一個(gè)也是最突出的好處是簡單性和可靠性。該LDO電路所需的小尺寸和低元件數(shù)量意味著更高的可靠性和更低的成本，包括零件、檢查、庫存和電路板布局。

第二個(gè)增益是可編程軟啟動(dòng)。很多時(shí)候，工程師不會(huì)將系統(tǒng)開啟作為關(guān)鍵點(diǎn)。在導(dǎo)通啟動(dòng)時(shí)，流向輸出電容器和整個(gè)電路的浪涌電流可能會(huì)出現(xiàn)問題。它可能會(huì)干擾電池電源或保護(hù)電路，或者由于難以追蹤的噪聲尖峰而造成干擾。越軟越好。它對所有組件的壓力都較小。

NR1600 具有 160mA 的典型啟動(dòng)浪涌電流限制，可增加從零到約 1.7ms 的可調(diào)軟啟動(dòng)時(shí)間，由單個(gè)電容器設(shè)置，以實(shí)現(xiàn)更好的啟動(dòng)控制。對于需要啟動(dòng)排序的應(yīng)用，電源就緒輸出和芯片使能輸入允許輕松配置兩個(gè)穩(wěn)壓器的順序電源軟啟動(dòng)（圖 2）。

該芯片的靜態(tài)電流僅為 80μA。當(dāng)不需要電源時(shí)，您可以關(guān)閉使能并進(jìn)入非常低功耗的睡眠狀態(tài)。NR1600 還具有僅 V 的輸出噪聲電壓設(shè)置x 30μV 電壓有效值.監(jiān)管也很好。在室溫下，該電壓為±1%，在-40°C至+85°C溫度下，該溫度僅為3%，對于1.8V器件而言，該溫度僅為54mV。

此外，該芯片在1kHz時(shí)具有75dB的紋波抑制和+165°C熱關(guān)斷功能。欠壓鎖定是標(biāo)準(zhǔn)配置。可選的放電功能是在芯片使能關(guān)斷、熱關(guān)斷或欠壓鎖定期間的輸出下拉。FET （32W） 用于去除任何剩余電荷。NR1600 的應(yīng)用包括便攜式消費(fèi)類設(shè)備和通信設(shè)備、低功耗工業(yè)控制設(shè)備以及任何需要多個(gè)電源軌的設(shè)計(jì)。該設(shè)備應(yīng)用于任何尺寸小和可靠性為因素的地方。

結(jié)論

雖然在低功耗設(shè)計(jì)方面，效率長期以來一直是游戲的名稱，但簡單性和可靠性是將LDO穩(wěn)壓器置于有利位置的其他因素。Nisshinbo Micro Devices 的 NR1600 系列 LDO 穩(wěn)壓器以其緊湊的尺寸、可靠性和高效的性能而著稱。這些穩(wěn)壓器是消費(fèi)電子產(chǎn)品和工業(yè)控制等廣泛應(yīng)用的理想選擇，融合了簡單性和技術(shù)先進(jìn)性，可滿足現(xiàn)代電源設(shè)計(jì)的需求。

審核編輯 黃宇