TPS715低功耗LDO稳压器技术解析与应用指南

描述

Texas Instruments TPS715 LDO稳压器是低静态电流器件,可提供采用微型封装、具有宽输入电压范围和实现低功耗运行的优势。TPS715专为电池供电型应用而设计,可用作低功耗微控制器的电源管理附件。

数据手册:*附件:Texas Instruments LDO稳压器数据手册.pdf

TI TPS715 LDO稳压器有固定电压和可调节电压两种版本可供选用。为了获得更大的灵活性或更高的输出电压,可调节电压版本使用反馈电阻器将输出电压设置为1.205V至15V。

TPS715在负载电流为50mA时支持典型值为415mV的低压降。低静态电流(典型值为3.2µA)在整个输出负载电流(0mA至50mA)范围内都是稳定的。此外,TPS715还具有内部软启动功能,可降低浪涌电流。内置过流限制有助于在发生负载短路或故障时保护稳压器。

特性

  • 输入电压范围:2.5V至24V最大电压为30V)
  • 可配置的输出电压选项:
    • 固定:1.8V至5V
    • 可调节:1.205V至15V
  • 输出电流高达50 mA
  • 超低I Q ,50mA负载电流下为3.2µA
  • 与≥0.47µF的输出电容器一起工作时可保持稳定
  • 过流保护
  • 5引脚SC70 (DCK) 封装
  • 工作结温范围:–40°C至+125°C

典型应用示意图

低功耗

静态电流与负载电流

低功耗

TPS715低功耗LDO稳压器技术解析与应用指南

一、产品概述与核心特性

TPS715是德州仪器(TI)推出的超低静态电流LDO线性稳压器,具有以下突出特性:

  • 超宽输入电压范围‌:2.5V至24V(新款芯片支持30V瞬态输入)
  • 超低静态电流‌:仅3.2μA(50mA负载时)
  • 灵活输出配置‌:
    • 固定输出:1.8V/2.8V/3.3V/5V等
    • 可调输出:1.205V-15V(通过外部电阻设置)
  • 小型封装‌:5引脚SC70(DCK),尺寸仅2.0mm×1.25mm
  • 完整保护功能‌:过流保护、内部软启动

二、关键电气参数

2.1 基本性能

参数条件典型值单位
输出电流-50mA
静态电流IOUT=50mA3.2μA
压差电压IOUT=50mA415mV
输出噪声BW=200Hz-100kHz425μVrms
工作温度--40至125°C

2.2 版本差异

  • 传统芯片‌:最大输入电压24V,输出噪声575μVrms
  • 新款芯片(M3) ‌:支持30V瞬态输入,输出噪声降低至425μVrms

三、设计要点

3.1 电容选择

  • 输入电容‌:推荐≥0.1μF陶瓷电容(非必需但建议)
  • 输出电容‌:必须≥0.47μF(考虑50%容值降额)

3.2 PCB布局建议

  1. 输入/输出电容尽量靠近芯片引脚
  2. 使用宽而短的走线降低阻抗
  3. 敏感信号远离开关节点
  4. 热焊盘必须焊接并连接至AVSS

3.3 热管理

  • 最大结温:125°C
  • 热阻(新款芯片):
    • RθJA=195.7°C/W
    • RθJB=40.7°C/W
  • 功率耗散计算:
    PD = (VIN - VOUT) × IOUT

四、应用场景

  1. 电池供电设备‌:
    • 利用超低静态电流延长电池寿命
    • 典型应用:无线传感器节点
  2. 工业控制系统‌:
    • 宽输入电压适应工业电源波动
    • 为MCU提供清洁电源
  3. 医疗电子‌:
    • 低噪声特性适合精密测量
    • 符合-40°C至+125°C工作温度范围

五、选型指南

型号输出电压封装特点
TPS71501可调(1.205-15V)SC70-5灵活性高
TPS71533固定3.3VSC70-5常用电压
TPS71550固定5.0VSC70-5高输出电压

该系列LDO特别适用于需要超低功耗、宽输入电压范围的电池供电和工业应用,其微型封装和卓越性能使其成为空间受限设计的理想选择。

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