TPS766系列LDO线性稳压器技术解析与应用指南

描述

Texas Instruments TPS766低压差(LDO)线性稳压器支持高达250mA的负载电流,输入电压范围为2.5V至16V(新芯片)。该器件的输入电压高达16V(新芯片),使其非常适用于稳压电源轨(如10V或12V)和变压器次级绕组供电。此外,该器件具有宽输出电压范围,因此能够为碳化硅(SiC)栅极驱动器和麦克风产生偏置电压,并为微控制器(MCU)和处理器供电。

数据手册:*附件:Texas Instruments TPS766 LDO线性稳压器数据手册.pdf

高带宽PSRR性能在1kHz时大于70dB,在1MHz时大于46dB(新芯片),因此有助于衰减上游DC/DC转换器的开关频率,并最大限度地减少后置稳压器滤波。新芯片支持内部软启动电路机制,可减小启动期间的浪涌电流,从而降低输入电容。传统芯片可在整个负载电流范围内提供恒定的静态电流(对于0mA至250mA的整个输出电流范围,通常为35µA)。

Texas Instruments TPS766 LDO还具有睡眠模式。在该模式下,向EN(使能)施加TTL高电平信号可关闭稳压器。在禁用模式下,新芯片的静态电流约为1.6µA(典型值),而传统芯片的静态电流小于1µA(典型值)。电源正常(PG)为高电平有效输出,可用于实现上电复位或低电池电量指示器。后缀M3是采用TI最新工艺技术全新设计的新芯片代号。TPS766采用8引脚SOIC封装。

特性

  • 输入电压范围
    • 传统芯片:2.7V至10V(绝对最大值为13.5V)
    • 新芯片:2.5V至16V(绝对最大值为18V)
  • 输出电压范围
    • 传统芯片:1.5V至5V(固定)和1.25V至5.5V(可调)
    • 新芯片:1.2V至12V(固定)和0.8V至14.6V(可调)
  • 输出电流:高达250mA
  • 输出精度
    • 传统芯片:3%(整个负载和温度范围内)
    • 新芯片:1%(整个负载和温度范围内)
  • 低静态电流(I Q
    • 传统芯片:空载时典型值为35µA
    • 新芯片:空载时典型值为55µA
  • I Q (禁用状态)
    • 传统芯片:10µA(最大值)
    • 新芯片:4µA(最大值)
  • 压差(新芯片)
    • 250mA时高达225mV(典型值)(TPS76650)
  • 高PSRR:46dB(1MHz时)(新芯片)
  • 内部软启动时间:750μs(典型值)(新芯片)
  • 过流限制和热保护
  • 与2.2µF或更高电容器搭配使用时可保持稳定(新芯片)
  • 开漏电源良好
  • 封装:8引脚、4.9mm × 6mm SOIC (D)

功能框图

线性稳压器

TPS766系列LDO线性稳压器技术解析与应用指南

一、产品概述与核心特性

TPS766是德州仪器(TI)推出的高性能低压差(LDO)线性稳压器系列,最新版本于2024年3月修订(SLVS237E)。该系列器件提供250mA输出电流能力,具有超低静态电流和出色的电源抑制比(PSRR)特性。

关键技术创新‌:

  • 宽输入电压范围‌:2.5V至16V(新芯片),兼容多种电源架构
  • 高精度输出‌:新芯片输出电压精度达±1%(全温度范围)
  • 超低静态电流‌:工作模式下仅55μA(典型值),关断模式下低至1.6μA
  • 先进保护功能‌:集成过流保护、热关断和反向电流保护
  • 温度适应性‌:工作温度范围-40°C至125°C

二、电气特性深度分析

1. 关键参数对比(新芯片vs传统芯片)

参数传统芯片新芯片改进幅度
输入电压范围2.7-10V2.5-16V+60%
输出电压范围(可调)1.25-5.5V0.8-14.6V+165%
输出精度±3%±1%提高3倍
静态电流(IQ)35μA55μA-
关断电流10μA4μA降低60%
PSRR@1MHz-46dB-

2. 动态性能指标

  • 压降电压(VDO) ‌:225mV@250mA(典型值,TPS76650型号)
  • 电源抑制比‌:70dB@1kHz,46dB@1MHz
  • 启动时间‌:750μs(带内部软启动)
  • 输出噪声‌:165μVRMS(10Hz-100kHz带宽)

三、热设计与PCB布局指南

1. 热管理要点

  • 热阻参数‌:
    • RθJA = 126.5°C/W(SOIC-8封装)
    • ΨJT = 18°C/W(结到顶部特征参数)
  • 功率计算‌:
    PD = (VIN - VOUT) × IOUT
  • 结温估算‌:
    TJ = TA + (RθJA × PD)

2. PCB布局建议

  1. 电源处理‌:
    • 输入/输出电容尽量靠近器件引脚
    • 使用宽铜箔降低寄生电感
  2. 信号完整性‌:
    • 敏感走线远离功率路径
    • 反馈电阻就近布局
  3. 热优化‌:
    • 增加散热过孔阵列
    • 使用2oz铜厚设计大电流路径

四、选型与版本对比

型号命名规则‌:
TPS766[XX][Y][Z][M3]

  • XX:输出电压(如33表示3.3V)
  • Y:封装代码
  • Z:包装数量
  • M3:新工艺版本标识

推荐选型‌:

  • 工业应用:TPS76633DR(3.3V固定输出)
  • 高温环境:TPS76650DRM3(5V输出,新工艺)
  • 空间受限:TPS76601DDF(可调输出,SOT-23封装)

五、可靠性设计考量

  1. 反向电流保护‌:
    • 当VOUT > VIN时可能发生
    • 建议方案:在IN-OUT之间添加肖特基二极管
  2. 稳定性设计‌:
    • 输出电容ESR范围需满足:
      • 传统芯片:300mΩ-20Ω
      • 新芯片:最高支持2Ω(与负载电流相关)
  3. 故障保护‌:
    • 过流保护阈值:0.8A(典型值)
    • 热关断温度:150°C(触发),125°C(恢复)

六、应用案例分享

1. 工业传感器供电

  • 需求特点‌:需要低噪声、高PSRR
  • 方案优势‌:
    • 利用70dB@1kHz的PSRR特性抑制开关电源噪声
    • 165μVRMS低噪声适合高精度传感器

2. 电池供电设备

  • 设计要点‌:
    • 选择新芯片版本(4μA关断电流)
    • 配置EN引脚实现电源管理
    • 利用内部软启动限制浪涌电流
打开APP阅读更多精彩内容
声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉

全部0条评论

快来发表一下你的评论吧 !

×
20
完善资料,
赚取积分