TPS7B4255/TPS7B4255-Q1 LDO稳压器技术解析与应用指南

描述

Texas Instruments TPS7B4255/TPS7B4255-Q1低压差 (LDO) 稳压器具有高跟踪精度以及出色的负载和瞬态线路响应。该LDO稳压器具有集成保护特性,例如反向极性、电源和接地输出短路以及电流限制。该稳压器还具有热关断保护功能,可防止非板载电源系统中电缆故障的高风险。TPS7B4255/TPS7B4255-Q1 LDO稳压器的工作输入电压范围为3V至40V,温度范围为-40°C至125°C。该稳压器设计用于在极端瞬态事件期间承受45V(绝对最大值)输入电压。TPS7B4255/TPS7B4255-Q1 LDO稳压器采用5引脚SOT-23 DBV封装。该稳压器非常适合用于状态监测传感器、运动检测器(PIR和µWave)、有线控制、遥测和 RTU以及机器人传感模块。

数据手册:*附件:Texas Instruments TPS7B4255,TPS7B4255-Q1 LDO稳压器数据手册.pdf

特性

  • 宽工作输入电压范围:3V至40V
    • 输入电压范围:-40V至45V绝对最大值
  • 宽输出电压范围:2V至30V
  • 非常严密的输出跟踪容差,最大为5mV
  • 低压差:500mV(70mA时最大值)
  • 组合基准电压源和使能输入
  • 轻负载时低静态电流(100μA负载):
    • 50μA(最大值)
  • 宽ESR范围:
    • 与1mΩ至3Ω ESR陶瓷输出电容器(1µF至200µF)搭配使用时可保持稳定
  • 过热保护
  • 反向极性保护
  • 反向电流保护
  • 对地短路和电源短路输出保护
  • TJ结温范围:-40°C至150°C
  • 可提供5引脚SOT-23 DBV封装
  • 缓冲器信号频率高达1kHz

框图

LDO稳压器

应用电路

LDO稳压器

典型应用示意图

LDO稳压器

TPS7B4255/TPS7B4255-Q1 LDO稳压器技术解析与应用指南

一、产品概述

TPS7B4255和TPS7B4255-Q1是德州仪器(TI)推出的高精度电压跟踪型LDO稳压器,具有40V宽输入电压范围和70mA输出电流能力。该器件采用5引脚SOT-23封装,专为工业传感器供电、运动检测、远程终端单元(RTU)等应用设计。

核心特性‌:

  • 超宽输入范围‌:3V至40V工作电压(最大耐受-40V至+45V)
  • 精密电压跟踪‌:5mV最大跟踪误差
  • 多重保护机制‌:反极性/反电流/短路/过热保护
  • 低静态电流‌:50μA最大值(100μA负载时)
  • 宽ESR兼容性‌:支持1μF至200μF陶瓷电容
  • 信号缓冲能力‌:可跟踪1kHz以下信号

二、关键技术创新

1. 精密电压跟踪技术

  • 采用专利误差放大器设计,实现±5mV跟踪精度
  • 支持2V至30V宽范围输出电压跟踪
  • 快速瞬态响应(255μs典型启动时间)

2. 工业级保护架构

  • 反极性保护‌:耐受-20V反向电压(IRN1/IRN2 <0.5μA)
  • 短路保护‌:支持输出对地/对电源短路
  • 热保护‌:175°C关断阈值(带15°C迟滞)

3. 多功能ADJ/EN引脚

  • 复合功能:参考电压输入与使能控制
  • 1.65V典型使能阈值电压
  • 0.25μA典型输入电流

三、电气特性详解

1. 极限参数

参数最小值最大值单位
输入电压-4045V
输出电压-545V
结温范围-40150°C
存储温度-65150°C

2. 典型性能(VIN=13.5V, VADJ=5V)

  • 负载调整率‌:0.5mV(100μA至70mA)
  • 线性调整率‌:0.5mV(VOUT+600mV至40V)
  • 跌落电压‌:470mV@70mA(最大值)
  • PSRR‌:80dB@100Hz
  • 输出噪声‌:150μVRMS(3.3V输出时)

四、PCB布局指南

  1. 热设计要点‌:
    • 充分利用NC引脚(Pin5)作为散热路径
    • 最小化GND引脚回路阻抗
    • 建议使用2oz铜厚PCB
  2. 信号完整性‌:
    • 输入/输出电容尽量靠近器件引脚
    • ADJ/EN走线远离功率路径
    • 敏感模拟地单独布置
  3. 多层板设计‌:
    • 顶层:元件布局
    • 内层1:完整地平面
    • 内层2:电源分配
    • 底层:控制信号

五、选型对比

型号电压范围电流跟踪误差封装
TPS7B42553-40V70mA±5mVSOT-23-5
TPS7A941.4-40V50mA±1%DSBGA-8
TPS7B84-Q13-40V150mA±1%SOT-23-5
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