深入解析MAX8873T/S/R和MAX8874T/S/R低 dropout 線性穩(wěn)壓器

在電子設(shè)備的電源管理領(lǐng)域，低 dropout 線性穩(wěn)壓器（LDO）起著至關(guān)重要的作用。今天，我們將深入探討 Maxim Integrated 推出的 MAX8873T/S/R 和 MAX8874T/S/R 這兩款低 dropout 線性穩(wěn)壓器，了解它們的特性、應(yīng)用場(chǎng)景以及設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

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一、產(chǎn)品概述

MAX8873T/S/R 和 MAX8874T/S/R 是專為電池供電的便攜式設(shè)備設(shè)計(jì)的低 dropout 線性穩(wěn)壓器。它們的輸入電壓范圍為 +2.5V 至 +6.5V，能夠提供高達(dá) 120mA 的輸出電流。采用 PMOS 傳輸晶體管，使得僅 82μA 的低電源電流與負(fù)載無(wú)關(guān)，這一特性使它們成為如手機(jī)、無(wú)繩電話等電池供電便攜式設(shè)備的理想選擇。

二、產(chǎn)品特性

1. 雙模式操作

這兩款穩(wěn)壓器具有 Dual Mode? 操作模式，輸出電壓可以預(yù)設(shè)（T 版本為 3.15V，S 版本為 2.84V，R 版本為 2.80V），也可以通過(guò)外部電阻分壓器進(jìn)行調(diào)節(jié)。輸出總誤差為 ±3.5%，輸出電壓設(shè)置在常用范圍的低端，以最大限度地減少功耗，延長(zhǎng)電池壽命。

2. 低功耗與保護(hù)功能

• 低功耗：無(wú)負(fù)載時(shí)電源電流低至 73μA，工作電源電流低至 82μA（即使在 dropout 狀態(tài)下）。
• 保護(hù)功能：具備低功耗關(guān)斷、短路保護(hù)、熱關(guān)斷保護(hù)和反向電池保護(hù)等功能。MAX8874 還包括自動(dòng)放電功能，當(dāng)設(shè)備進(jìn)入關(guān)斷模式時(shí)，可將輸出電壓主動(dòng)放電至地。

3. 封裝與兼容性

采用微型 5 引腳 SOT23 封裝，并且與 LP2980 引腳兼容，方便工程師進(jìn)行設(shè)計(jì)和替換。

三、應(yīng)用場(chǎng)景

四、電氣特性

1. 輸入輸出電壓

輸入電壓范圍為 2.5V 至 6.5V，不同版本的預(yù)設(shè)輸出電壓不同，可調(diào)輸出電壓范圍為 1.25V 至 6.5V。

2. 輸出電流與限制

最大輸出電流為 120mA，電流限制約為 280mA（設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮在 120mA 至 420mA 之間）。

3. Dropout 電壓

在 50mA 輸出電流時(shí)，dropout 電壓低至 55mV（120mA 時(shí)為 130mV）。

4. 其他特性

還包括線路調(diào)節(jié)、負(fù)載調(diào)節(jié)、輸出電壓噪聲、關(guān)斷特性等，具體參數(shù)可參考數(shù)據(jù)手冊(cè)。

五、設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. 輸出電壓選擇

• 預(yù)設(shè)電壓模式：將 SET 引腳連接到地，可選擇預(yù)設(shè)的輸出電壓。
• 可調(diào)模式：使用兩個(gè)外部電阻作為分壓器連接到 SET 引腳，通過(guò)公式 (V{OUT} = V{SET} (1 + R_1 / R2)) 來(lái)設(shè)置輸出電壓，其中 (V{SET} = 1.25V)。為了優(yōu)化功耗、精度和高頻電源抑制，建議選擇 (R_2 = 100kΩ)。

2. 電容選擇

通常在輸入和輸出端各使用 1μF 的電容。較大的輸入電容值和較低的 ESR 可以提供更好的電源噪聲抑制和瞬態(tài)響應(yīng)。對(duì)于可能出現(xiàn)大而快速瞬變的情況，可能需要使用 10μF 的輸入電容。為了在全溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行，輸出電容建議至少為 1μF。

3. 關(guān)斷功能

將 SHDN 引腳置為低電平可關(guān)閉穩(wěn)壓器，在關(guān)斷模式下，電源電流可降至典型的 0.1nA。MAX8874 在關(guān)斷時(shí)會(huì)將輸出電壓主動(dòng)放電至地。

4. 熱管理

熱過(guò)載保護(hù)可限制穩(wěn)壓器的總功耗。當(dāng)結(jié)溫超過(guò) (170^{circ}C) 時(shí)，熱傳感器會(huì)發(fā)出信號(hào)，關(guān)閉傳輸晶體管，使 IC 冷卻。當(dāng)結(jié)溫下降約 20°C 后，傳輸晶體管會(huì)再次開啟。在連續(xù)熱過(guò)載條件下，會(huì)出現(xiàn)脈沖輸出。為了避免在負(fù)載完全移除時(shí)出現(xiàn)瞬間過(guò)沖，可將最小負(fù)載電流從 0μA（+125°C）提高到 100μA（+150°C）。

5. 反向電池保護(hù)

當(dāng) (V{IN}) 或 (V{SHDN}) 低于地時(shí)，該功能可將反向電源電流限制在 1mA 以下，防止設(shè)備過(guò)熱和損壞電池。

六、總結(jié)

MAX8873T/S/R 和 MAX8874T/S/R 低 dropout 線性穩(wěn)壓器以其低功耗、多種保護(hù)功能和靈活的輸出電壓選擇，為電池供電的便攜式設(shè)備提供了可靠的電源解決方案。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，工程師需要根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景，合理選擇輸出電壓模式、電容值，并注意熱管理和反向電池保護(hù)等問(wèn)題。希望本文能為電子工程師在使用這兩款穩(wěn)壓器時(shí)提供有益的參考。

你在使用這兩款穩(wěn)壓器的過(guò)程中遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。