双稳压器通过独立的关断控制和可调启动时序提供灵活性

描述

台式计算机到数码相机对电源的要求比以往任何时候都高。有些器件需要七个以上的电源,通常由于电源启动时序、跟踪和电压差的一组独特的重要条件和规格而进一步复杂化。在许多情况下,电源必须按特定顺序启动,并协同跟踪彼此,以避免损坏从多个电源轨运行的关键组件的风险。

为了帮助满足这些条件,凌力尔特推出了 LT3023 和 LT3024。这两款器件均为基于 LT1761 和 LT1763 的双通道低压差、低噪声、微功率稳压器,单通道稳压器分别可提供 100mA 和 500mA 电流。LT3023 组合了一对 100mA 稳压器,而 LT3024 则结合了一个 500mA 稳压器和一个 100mA 稳压器。两个稳压器均工作在 1.8V 至 20V 的输入电压范围,满载电流时压差为 300mV。每个稳压器的静态电流小于 30μA,在停机模式中降至 0.1μA 以下。每个稳压器的单独关断控制可实现电源管理的灵活性。两款器件均可作为可调器件提供,并具有 1.22V 基准。

这些稳压器尺寸小,简化了系统设计。LT3023 采用 3mm × 3mm 10 引脚 DFN 封装,保持了与 SOT-23 相同的占板面积。LT3023 还可采用耐热性能增强型 10 引脚 MSOP 封装。LT3024 采用 4mm × 3mm 12 引脚 DFN 封装,其占板面积仅比 SOT-33 大 23%,并且还采用耐热性能增强型 16 引脚 TSSOP 封装。这些稳压器还有助于最大限度地减小外部元件尺寸。100mA 稳压器可在采用低至 1μF 的输出电容器时保持稳定;LT500 中的 3024mA 稳压器需要的最小值为 3.3μF。 小型陶瓷电容器的使用无需其他稳压器所需的串联电阻。

跟踪耗材

向 LT0 或 LT01 器件添加外部 3023.3024μF 旁路电容器,从而将每个稳压器的输出电压噪声降至 20μV有效值在 10Hz 至 100kHz 带宽上。该电容器改善了稳压器的瞬态性能,同时也减慢了稳压器的启动速度。图1所示为在软启动电路中利用这种缓慢启动的应用。

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图1.噪声旁路会减慢启动速度,允许输出跟踪。

在该电路中,LT3023产生两个不同的电源轨。SHDN1 和 SHDN2 引脚连接在一起,同时驱动稳压器。当两个稳压器退出关断状态时,它们的输出电压以相同的速率上升。输出电压上升的速率与负载电流无关——稳压器可以在中间电压下提供高达全额定输出电流。当输出电容的充电电流与负载电流相加小于稳压器电流限值时,输出电容的尺寸也会下降。图2显示了稳压器从关断状态中取出时的输出电压和电流。

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图2.输出电压跟踪与负载无关。

图3显示了当噪声旁路电容值变化时稳压器的启动时间。无旁路电容器时的最短启动时间为150μs。启动时间大致与噪声旁路电容器的大小成正比,0.01μF的电容为15ms。LT3024 提供了另外两个电源轨:一个 1.5V 电源轨/500mA 和一个 1.8V 电源轨/100mA。如图4所示,两个稳压器的启动时间一致。

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图3.启动时间。

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图4.多个部件提供一致的启动。

灵活性是该电路的一个重要特性。稳压器可与不同尺寸的噪声电容器配合使用,以更快地转换一个稳压器,SHDN1 和 SHDN2 引脚也可根据需要分离,以实现独立的关断控制。由于这些稳压器基于 LT1761 / LT1763,因此相同的设计技术和特性适用于这些器件。电源轨可以生成任意数量,而不仅仅是倍数。

启动排序

图 5 示出了用于对稳压器启动进行排序的 LT3024。在该电路中,500mA稳压器导通,并以噪声旁路电容确定的速率开始上升。当输出抬起时,它开始拉起SHDN2引脚以接通100mA侧。0.47μF电容减慢了该引脚的上升速度,使其在500mA侧开始导通后几毫秒内才导通(见图6)。

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图5.启动顺序。

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图6.开启波形。

当电路关断时,SHDN1 和 SHDN2 之间的肖特基二极管允许两个输出同时关断。这是防止OUT1和OUT2之间的电压差可能导致应用问题或损坏的预防措施。图 7 显示两个输出同时关闭。OUT1 和 SHDN2 之间的电阻分压器设计用于考虑 SHDN2 引脚的阈值电压和该引脚的电流(1.0V 时典型值为 8μA,3.1V 时最大 4μA)。

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图7.关断波形。

结论

LT®3023 和 LT3024 是双通道高性能稳压器,采用纤巧型封装。两者都提供独立的通道关断控制和可调启动时序。这些功能提供了高度的灵活性,可以轻松满足苛刻的系统要求。

审核编辑:郭婷

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