Texas Instruments LP2985/LP2985A 低压差(LDO)稳压器技术解析

描述

Texas Instruments LP2985/LP2985A低压差 (LDO) 稳压器是固定输出、宽输入、低噪声、低压差稳压器,支持2.5V至16V输入电压范围和高达150mA负载电流。LP2985/LP2985A支持1.2V至5.0V输出范围 (LP2985-xxyyzM3)。此外,LP2985/LP2985A (LP2985-xxyyzM3) 在整个负载和温度范围内具有1%的输出精度,可满足低压微控制器 (MCU) 和处理器的需求。

数据手册:*附件:Texas Instruments LP2985,LP2985A低压差 (LDO) 稳压器数据手册.pdf

30µVRMS 的低输出噪声(带10nF旁路电容器)以及1kHz时大于70dB和1MHz时大于40dB的宽带宽PSRR性能有助于衰减上游DC/DC转换器的开关频率,并尽可能减少后置稳压器滤波。内部软启动时间和电流限制保护可减小启动期间的浪涌电流,从而尽可能降低输入电容。该器件还包括标准保护特性,例如过流和过热保护。

Texas Instruments LP2985/LP2985A采用5引脚2.9 mm × 1.6 mm SOT-23 (DBV) 封装。

特性

  • VIN 范围:2.5V至16V (LP2985-XXYZM3)
  • VOUT 范围:1.2V至5.0V(固定,100mV步进)(LP2985-XXYZM3)
  • VOUT 精度
    • A级为±1% (LP2652-xxYZ)
    • ±1.5%(标准级)(LP2652-xxyyz)
    • ±0.5% (LP2985-xxyyzM3)
  • 对于新芯片,在整个负载和温度范围内的输出精度为±1%
  • 输出电流高达 150 mA
  • 在ILOAD = 0mA时IQ 低至71µA (LP2985-xxyyzM3)
  • 在ILOAD = 150mA时IQ 低至750µA (LP2985-xxyyzM3)
  • 关断电流:
    • 0.01µA(典型值),对于LP2652-xxyyz
    • 1.12µA(典型值),对于LP2985-xxyyzM3
  • 采用10nF旁路电容器时噪声低至30μVRMS
  • 输出电流限制和热保护
  • 使用2.2µF陶瓷电容器实现稳定工作
  • 高PSRR:1kHz频率下为70dB,1MHz频率下为40dB
  • 工作结温范围:–40°C至+125°C
  • 5引脚SOT-23 (DBV) 封装

功能框图

ldo

Texas Instruments LP2985/LP2985A 低压差(LDO)稳压器技术解析

一、产品概述与核心特性

LP2985/LP2985A是德州仪器(TI)推出的高精度低压差稳压器系列,最新版本(2025年5月修订)具有以下突出特性:

关键参数‌:

  • 宽输入电压范围‌:2.5V至16V(新芯片)
  • 输出电流能力‌:最高150mA连续输出
  • 超低噪声性能‌:30μVRMS(搭配10nF旁路电容)
  • 高精度输出‌:
    • 新芯片:±0.5%精度(全温度范围)
    • A级芯片:±1%精度
    • 标准级:±1.5%精度
  • 低压差特性‌:
    • 150mA负载时仅198mV(新芯片,典型值)
    • 10mA负载时仅60mV(新芯片,典型值)

二、电气特性与性能比较

1. 新旧版本对比

参数新芯片(2025)旧芯片(2004)
输入电压范围2.5-16V2.2-16V
静态电流(无负载)71μA65-95μA
关断电流1.12μA0.01μA
PSRR@1kHz78dB45dB
启动特性集成软启动无软启动

2. 热特性(5引脚SOT-23封装)

  • 结到环境热阻(θJA):178.6°C/W(新芯片)
  • 结到板热阻(θJB):47.2°C/W(新芯片)
  • 热关断阈值:170°C(上升)/150°C(下降)

三、典型应用设计指南

1. 基本电路配置

推荐外围元件‌:

  • 输入电容:≥1μF陶瓷电容(靠近VIN引脚)
  • 输出电容:≥2.2μF陶瓷电容(ESR<1Ω)
  • 噪声旁路电容:10nF(连接BYPASS引脚)

2. 关键设计考虑

布局要点‌:

  1. 输入/输出电容应尽量靠近器件引脚(≤1cm)
  2. 使用大面积接地铜箔改善散热
  3. 避免将敏感模拟电路靠近开关电源路径

热管理计算‌:
最大允许功耗:
PD(MAX) = (TJ(MAX) - TA)/θJA
例如:TA=85°C时,PD(MAX)≈(125-85)/178.6=224mW

四、进阶应用技巧

1. 噪声优化设计

  • 使用10nF低泄漏陶瓷电容连接BYPASS引脚
  • 选择X7R/X5R介质的输出电容
  • 避免使用Y5V介质电容(温度特性差)

2. 多器件级联建议

  • 主从式供电架构时,确保前级LDO有足够余量
  • 级联时注意启动时序控制(可利用ON/OFF引脚)

3. 汽车电子应用

  • 选择LP2985A-Q1汽车级型号
  • 增加输入瞬态电压抑制电路
  • 符合ISO-7637脉冲测试要求

五、故障排查指南

常见问题及解决方案‌:

  1. 输出振荡
    • 检查输出电容是否符合规格(容量及ESR)
    • 验证布局是否满足推荐设计
  2. 过热保护触发
    • 计算实际功耗PD=(VIN-VOUT)×IOUT
    • 改善PCB散热设计(增加铜面积/散热孔)
  3. 启动失败
    • 检查ON/OFF引脚电平(>1.4V使能)
    • 测量输入电压是否超过UVLO阈值(2.4V)

六、选型参考

型号输出电压精度封装温度范围
LP2985-33DBVR3.3V±1.5%SOT-23-5-40~125°C
LP2985A-50DBVT5.0V±1%SOT-23-5-40~125°C
LP2985-12DBVRM31.2V±0.5%SOT-23-5-40~125°C

该系列器件特别适合需要高精度供电的场合,如传感器信号链、RF模块、精密模拟电路等应用。其增强的PSRR特性可有效抑制上游DC/DC转换器的开关噪声,是混合电源架构的理想选择。

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