简介
安森美半导体(ON Semiconductor,美国纳斯达克上市代号:ONNN)拥有跨越全球的物流网络和强大的电源半导体器件系列,是电源、计算机、消费产品、便携/无线、汽车和工业等市场应用的工程师、采购人员、分销商、及电子代工制造商之首选电源方案供应商。
电源电路的设计是嵌入式系统设计中一个非常重要的环节。电源的可靠性、稳定性、一致性决定了一个产品的品质。一些刚参加工作的工程师在设计产品时经常会遇见很多奇怪的问题:产品容易发烫,产品工作很不稳定,产品的某参数不能达标。很多情况下,以上问题都可能与电源电路有关。因此,如何优化产品的电源电路是很多工程师所关注的话题。
低压差线性稳压器(Low DropOut linear regulator),俗称LDO,目前在市面上用量相当巨大。大家常见的LDO有CAT6219、NCP1117、LM7805等,其最大的特点是低噪声,低成本,纹波小,精度高,电路简单。
LDO原理
低压差线性稳压器(LDO)的基本电路如右图所示,该电路由串联调整管VT、取样电阻R1和R2、比较放大器A组成。
取样电压加在比较器A的同相输入端,与加在反相输入端的基准电压Vref相比较,两者的差值经放大器A放大后,控制串联调整管VT的压降,从而稳定输出电压。当输出电压Vout降低时,基准电压与取样电压的差值增加,比较放大器输出的驱动电流增加,串联调整管压降减小,从而使输出电压升高。相反,若输出电压Vout超过所需要的设定值,比较放大器输出的前驱动电流减小,串联调整管压降增大,从而使输出电压降低。供电过程中,输出电压校正连续进行,调整时间只受比较放大器和输出晶体管回路反应速度的限制。应当说明的是,实际的线性稳压器还应当具有许多其它的功能,比如负载短路保护、过压关断、过热关断、反接保护等,而且串联调整管也可以采用MOSFET。
LDO应用
LDO的应用非常简单,很多LDO仅需在输入端及输出端各接一颗电容即可稳定工作。在LDO的应用中需要考虑压差、静态电流、PSRR等重要参数。在以电池作为电源的系统中,应当选择压差尽量低的LDO,这样可以使电池更长时间为系统供电,比如NCP600,NCP629等等。
静态电流Iq是Iquiescent的缩写,指芯片自身所消耗的电流。在一些低功耗应用中,应当尽量选择Iq小的LDO。一些工程师在设计低功耗系统时,仅考虑MCU本身消耗的电流,而忽略电源芯片上所消耗的电流,使整个系统的待机功耗不能达标,曾经见过有的工程师在低功耗系统中选用78L05为MCU提供电源,查阅数据手册可以得知78L05静态电流为1mA,不适合低功耗应用,应该选择NCP583等等。
在射频、音频、ADC转换等应用系统中,PSRR(电源纹波抑制比)是一个很重要的参数,其体现了LDO的抗噪能力,PSRR值越高LDO输出纹波越低。下面列出了LDO的一些重要特性及应用方向。
不同电压输出级别的应用领域
LDO特性及应用方向
电压输出级别
应用领域
1.25V
ARM9,FPGA、DSP等
1.8V
SDRAM,DDR RAM等
2.5V
MCU,DDR RAM等
3.0V
MCU,Nor Flash,Nand Flash,其他各种接口器件等
特性
应用方向
超低纹波,高精度
数据采集
低压差
电池供电
低静态电流
低功耗场合,如手持仪表
电压监控
嵌入系统电源管理
复位控制
工业控制
多通道输出
需要多路供电的嵌入式系统(参见下图)
应用
产品选型表
单通道输出低压差线性稳压器(LDO)
CS5253/B
3.0 A
400
--
80
13
D2PAK-5
Adj,2.5
L4949
100
300
150
--
28
SO-8,DIP-8
5
LM2931A/C/AC
100
160
400
90
40
S0-8,TO-92-3,TO-220-3/5,DPAK-3, D2PAK-3/5
Adj,5
LP2950C/AC
100
350
75
47
30
DPAK-3,TO-92-3
3,3.3,5
LP2951C/AC
100
350
75
47
30
SO-8,Micro8,DIP-8
Adj,3,3.3,5
MC33269
800
1.1
5.5mA
55
20
SO-8,DPAK-3,SOT-223-3,TO-220-3
Adj,3.3,5,12
MC33275
300
260
125
75
13
SO-8,DPAK-3,SOT-223-3,4x4 DFN-8
2.5,3,3.3,5
MC33375
300
260
125
75
13
SO-8,SOT-223-3
1.8,2.5,3,3.3,5
MC33761
80
160
180
85
12
SOT-23-5
2.5,2.8,2.9,3,5
MC34268
800
950
3.0mA
55
15
SO-8,DPAK-3,SOT-223-3
2.85
MC78FC
120
1.1
20
10
SOT-89-3
3,3.3,4,5
MC78LCxx
80
1V
1.1
--
12
SOT-23-5,SOT-89-3
1.5,1.8,2.5,2.7,2.8,3,3.3,4,5
MC78PC
150
200
35
70
9
SOT-23-5
1.8,2.5,2.8,3,3.3,5
NCP1086
1.5 A
1.05
5 mA
80
7
D2PAK-3,TO-220-3,SOT-223-3
Adj,3.3
NCP1117
1.0 A
1.07
3.6mA
64
20
DPAK-3,SOT-223-3
Adj,1.5,1.8,1.9,2,2.5,2.85,3.3,5,12
NCP2860
300
150
355
70
6
Micro8
Adj,2.77
NCP3334
500
340
190
75
16
SO-8
Adj
NCP3335A
500
340
190
75
16
Micro8,3x3 DFN-10
Adj,1.5,1.8,2.5,2.8,2.85,3.0,3.3,5
NCP3985
150
100
70
70
6
TSOP-5
1.8,2.5,2.75,2.8,3,3.3
NCP400
150
160
37
50
5.5
Flip-Chip-6
1.8
NCP500
150
150
175
62
6
SOT-23-5,2x2.2 DFN-6
1.8,1.85,2.5,2.6,2.7,2.8,3,3.3,5
NCP502
80
850
40
55
12
SC-70-5,SOT-23-5
1.5,1.8,2.5,2.7,2.8,2.9,3,3.1,3.3,3.4,3.5,3.6,3.7,5
NCP511
150
90
40
60
6
SOT-23-5
1.5,1.8,2.5,2.7,2.8,3,3.3,5
NCP512
80
160
40
60
6
SC-70-5
1.3,1.5,1.8,2.2,2.5,2.7,2.8,3,3.1,3.3,5
NCP5426
150
150
120
70
12
SOT-23-5
1.3
NCP5500
500
230
300
75
18
DPAK-5,SO-8
Adj,1.5,3.3,5
NCP5501
500
230
300
75
18
DPAK-3
1.5,3.3,5
NCP551
150
40
4
25
12
SOT-23-5
1.5,1.8,2.5,2.7,2.8,2.9,3,3.1,3.2,3.3,5
NCP553
80
650
2.8
25
12
SC82AB-4
1.5,1.8,2.5,2.7,2.8,3,3.3,5
NCP561
150
130
4
20
6
SOT-23-5
1.5,1.8,2.5,2.7,2.8,3,3.3,5
NCP562
80
190
2.5
25
6
SC82AB-4
1.5,1.8,2.5,2.7,2.8,3,3.3,3.5,5
NCP563
80
190
2.5
25
6
SC82AB-4
1.5,1.8,2.5,2.7,2.8,3,3.3,5
NCP565
1.5 A
900
1.5mA
85
18
D2PAK-3/5,SOT-223-3,
Adj,1.2,1.5,2.8,3.0,3.3
NCP566
1.5 A
900
1.5mA
85
9
SOT-223-3
1.2,1.8,2.5
NCP5661
1.0 A
1.0
1.3mA
70
18
DPAK-5,3x3.3 DFN-6
Adj,1.2,1.5,1.8,2.5,2.8,3.0,3.3
NCP5662
2.0 A
1.0
1.3mA
70
18
D2PAK-5,4x4 DFN-8
Adj,1.2,1.5,1.8,2.5,2.8,3.0,3.3
NCP582
150
220
75
70
6.5
SOT-563-6,SC82AB-4
1.5,1.8,2.5,2.8,2.9,3,3.3
NCP583
150
250
1
45
6.5
SOT-563-6,SC82AB-4
1.5,1.8,2.5,2.6,2.8,2.9,3,3.1,3.3
NCP584
200
100
3.5
75
6.5
SOT-23-5
0.9,1.2,1.5,1.8,2.5,2.6,2.8,3,3.1,3.3
NCP585
300
230
3.5
75
6.5
SOT-23-5,HSON-6
0.9,1.0,1.2,1.25,1.5,1.8,2.5,2.8,3,3.3V
NCP600
150
75
100
62
6.5
2x2.2 DFN-6,SOT-23-5
Adj,1.3,1.5,1.8,2.8,3,3.3,3.5,5
NCP603
300
157
145
62
6.5
TSOP-5
Adj,1.3,1.5,1.8,2.8,3,3.3,3.5,5
NCP605
500
170
145
62
6.5
3x3.3 DFN-6
Adj,1.5,1.8,2.5,2.8,3.0,3.3,5
NCP606
500
170
145
62
6.5
3x3.3 DFN-6
Adj,1.5,1.8,2.5,2.8,3.0,3.3,5
NCP612
100
200
40
60
6
SC-70-5
1.5,1.8,2.5,2.7,2.8,3,3.1,3.3,3.7,5
NCP623
150
180
170
90
12
Micro8,3x3 DFN-6
2.5,2.8,3,3.3,4,5
NCP629
150
75
135
62
6.5
Flip-Chip-5
1.5,1.8,2.8,3,3.3,3.5,5
NCP630
3.0 A
1.0
0.4mA
88
12
D2PAK-5
Adj,3.47
NCP631
3.0 A
1.0
0.4mA
76
9
D2PAK-5
3.47
NCP662
100
230
2.5
25
6
SC82AB-4
1.5,1.8,2.5,2.7,2.8,3,3.3,5
NCP663
100
230
2.5
25
6
SC82AB-4
1.5,1.8,2.5,2.7,2.8,3,3.3,5
NCP698
150
370
2.5
--
6
SC82AB-4
1.3,1.5,1.8,2.5,2.8,3.0,3.3,3.5,5
NCP699
150
320
40
55
6
SOT-23-5
1.3,1.4,1.5,1.8,2.5,2.8,3,3.1,3.3,5
NCP700
200
100
70
80
6
SOT-23-5,2x2.2 DFN-6
1.8,2.5,2.75,2.8,3,3.3
多通道输出低压差线性稳压器(LDOs)
MC33567
外部
外部
6.3mA
12.5
SO-8
1.8/1.5,2.5/2.5,2.3/1.2
MC33762
80,80
160,160
180
12
Micro8
2.5/2.5,2.8/2.8,3/3
MC33765
30,40,50,150,60
110x4,170
470
5.3
TSSOP-16
5x2.8V
NCP4523
150,80,80
220,160,160
210
7
SSOP-8
2.8/2.8/2.8,3/3/3,2.35/2.8/2.8
NCP4672
30,80
150
1.0mA
18
SO-8
3.5/1.8
NCP5504
250,250
250,250
370
18
DPAK-5
3.3/Adj
NCP590
300,300
165,165
115
5.5
2x2 DFN-8
0.8 ~ 5
线性稳压器
LM317
1.5 A
2.25
40
D2PAK-3,TO-220-3
Adj.
Current & thermal protection
LM317L
100
2
40
SO-8,TO-92-3
Adj.
Current & thermal protection
LM317M
500
2.2
40
TO-220-3,DPAK-3,SOT-223-3
Adj.
Current & thermal protection
LM337
1.5 A
2.4
-40
TO-220-3,D2PAK-3
Adj.
Current & thermal protection
LM350
3.0 A
2.7
35
TO-220-3
Adj.
Current & thermal protection
MC33160
100
2
40
SO-16,DIP-16
5
Enable,sense,reset
MC33565
外部
外部
7
SO-8,Micro8
3.3
Controller,Auxiliary control,Sense
MC34160
100
2
40
SO-16,DIP-16
5
Enable,sense,reset
MC78LxxA
100
1.7
40
SO-8,TO-92-3
5,8,9,12,15,18,24
Current & thermal protection
MC78Mxx/A
500
2
40
TO-220-3,DPAK-3
5,6,8,9,12,15,18,20,24V
Current & thermal protection
MC78xx/A/AE
1.0 A
2
40
D2PAK-3,TO-220-3,DPAK-3
5,6,8,9,12,15,18,24V
Current & thermal protection
MC79Lxx/A
100
1.7
-40
SO-8,TO-92-3
- (5,12,15,18,24)
Current & thermal protection
MC79Mxx/A
500
1.1
-35
TO-220-3,DPAK-3
- 5,8,12,15)V
Current & thermal protection
MC79xx/A
1.0 A
1.3
-40
TO-220-3,D2PAK-3
- (5,5.2,6,8,12,15,18,24)V
Current & thermal protection
CMOS LDO稳压器
型号
通道数
Iout
(mA)
Vin
IQ
(μA)
Acc
Vdrop
(mV)
VOUT (V)
MIN.(V)
MAX.(V)
1.2
1.5
1.8
2.0
2.4
2.5
2.7
2.8
2.85
3.0
3.2
3.3
CAT6217
1
150
2.3
5.5
55
1.0%
90
√
√
√
√
√
√
CAT6218
1
300
2.3
5.5
55
1.0%
180
√
√
√
√
√
√
√
CAT6219
1
500
2.3
5.5
55
1.0%
300
√
√
√
CAT6221
2
300
2.3
5.5
100
1.0%
210
1.8/2.8
1.8/3.3
可调式精密分流稳压器
型号
Iout
(mA)
Vin
IQ (μA)
Acc
Vdrop(mV)
VOUT (V)
MIN.(V)
MAX.(V)
CAT102
20
2.2
18
90
1.0%
250
0.6