LDH40 200mA低压差LDO技术解析与应用指南

描述

STMicroelectronics LDH40 200mA低压差LDO设计用于直接连接汽车应用中的汽车电池或工业应用中的通用电池。LDH40具有高达40V的扩展输入电压,可支持汽车系统中的负载突降瞬变。该器件在轻负载时具有超低静态电流,延长了不间断待机系统的电池使用寿命。

数据手册;*附件:STMicroelectronics LDH40 200mA低压差LDO数据手册.pdf

意法半导体LDH40通过输入和输出上的小型陶瓷电容器实现稳定。使能逻辑功能将LDH40置于关断模式,实现低于0.3µA的总电流消耗。该器件还具有热保护功能。该器件采用车规级微型DFN封装,带可湿性侧翼。其占位面积可最大限度地节省印刷电路板(PCB)设计和自动光学检测(AOI)的空间。

特性

  • 符合AEC-Q100 1级标准
  • 工作温度范围:-40°CJ <+150°C
  • 从 3.3 V 到 40 V 的输入电压
  • 压差电压(200mA负载时典型值为700mV)
  • 低接地电流(空负载时的典型值为2μA)
  • ADJ:1.2V至22V
  • 输出电压容差:0.5%(25°C时)
  • 确保 200 mA 的输出电流
  • 电源正常
  • 逻辑控制电子关断
  • 内部电流限制
  • 热关断
  • 有源输出放电功能
  • 封装
    • DFN 2 x 2 6 L WF (汽车级)
    • SOT23 5 L和DFN 6 L,用于工业

方框图

低压差

典型应用电路

低压差

LDH40 200mA低压差LDO技术解析与应用指南

1. 产品概述与核心特性

LDH40‌是意法半导体推出的一款高精度低压差线性稳压器,专门针对汽车电池直连应用设计,同时适用于工业领域的通用电池连接应用。该器件凭借其卓越的电气性能和丰富的保护功能,在现代电子系统中发挥着关键作用。

核心特性亮:

  • 宽输入电压范围‌:3.3V至40V,可承受汽车系统中典型的负载突降瞬态
  • 超低静态电流‌:轻载时典型值仅2μA,显著延长了始终在线待机系统的电池使用寿命
  • 高精度输出‌:输出电压精度达0.5%(25°C时)
  • 多重保护机制‌:内置电流限制、热关断、输出主动放电功能
  • AEC-Q100车规认证‌:Grade 1等级,适用于严苛的汽车环境

2. 关键技术参数解析

2.1 电气特性参数

工作条件‌:VIN = VOUT(NOM) + 1V或3.3V(取较大值);IOUT = 1mA;CIN = 4.7μF,COUT = 10μF

参数符号测试条件最小值典型值最大值单位
输入电压范围VIN工作状态VOUT+VDROP-40V
欠压锁定VIN(UVLO)上升沿-2.63.0V
输出电压精度VOUTTJ = 25°C-0.5-+0.5%
压差电压VDROPIOUT = 200mA-7001000mV

2.2 热管理与封装特性

器件提供两种封装选择,满足不同应用场景需求:

DFN 2x2 6L Wettable Flanks封装

  • 热阻RthJA:62°C/W(基于4层JEDEC PCB测试板)
  • 适用于汽车级应用,具备可湿润侧面,便于PCB自动光学检测

SOT23 5L封装

  • 热阻RthJA:200°C/W
  • 适用于工业级应用

3. 系统保护功能详解

3.1 热保护机制

  • 关断温度‌:175°C(典型值)
  • 迟滞范围‌:20°C
  • 功耗计算‌:PDMAX = (150 - TAMB)/RthJA

3.2 输出放电功能

器件集成约150Ω的开漏输出,当使能引脚置低时,自动对输出电容进行放电

3.3 电流限制保护

当输出电压降至其标称值的90%时,负载电流被限制在最大ILIM值

4. Power Good功能应用

工作原理‌:

  • 输出电压在有效范围内时:PG引脚为高阻态
  • 输出电压低于最小PG阈值时:PG引脚被拉低
  • 器件禁用时(EN=LOW):PG引脚为高阻态

4. 应用场景分析

41 汽车电子领域

  • 电动动力总成‌:为关键控制系统提供稳定电源
  • 车身控制模块‌:支持多传感器和执行器供电
  • 信息娱乐系统‌:保证音视频处理电路的电源质量

4.2 工业应用领域

  • 电池直连系统‌:适用于需要长期待机的工业设备

5. 设计注意事项

5.1 PCB布局建议

  • 输入输出电容应尽可能靠近相应引脚
  • 对于DFN封装,建议使用带有两个导热孔的四层PCB板
  • 充分利用可湿润侧面封装优势,优化自动光学检测

5.2 热设计考量

根据实际环境温度和工作电流,确保结温不超过150°C的最大工作范围

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