深入解析onsemi NCP59801 LDO稳压器：特性、应用与设计要点

在电子设备的电源管理领域，低压差线性稳压器（LDO）是至关重要的组件，它能为系统提供稳定的电压输出，确保设备的正常运行。今天，我们就来详细探讨onsemi推出的一款高性能LDO稳压器——NCP59801。

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产品概述

NCP59801是一款1A的LDO稳压器，属于新一代具有高电源抑制比（PSRR）、低噪声和低压差特性的产品，还配备了Power Good开集电极输出。它专为满足射频（RF）和敏感模拟电路的需求而设计，能提供低噪声、高PSRR和低静态电流，同时可将输出电压调节至低至0.6V，并且具备出色的负载/线路瞬态响应能力。该器件有工业标准的DFNW8 0.65P（3mm x 3mm）和WDFNW6 0.65P（2mm x 2mm）两种封装可供选择。
 

关键特性

电气性能优越

• 宽输入电压范围：工作输入电压范围为1.6V至5.5V，能适应多种电源环境。
• 高精度输出：固定电压选项为0.6V至5.0V，可调版本参考电压为0.6V ±0.7%（25°C初始精度），在负载和温度变化时精度为±1%。
• 低静态电流：典型静态电流为35μA，关断电流典型值为0.1μA，有助于降低功耗。
• 低压差：以3.3V变体为例，在1A负载时典型压差为120mV。
• 高PSRR：在100mA、1kHz条件下典型值为85dB，能有效抑制电源纹波。
• 低噪声：固定版本输出电压噪声为10μVRMS。

其他特性

• 稳定的电容兼容性：与4.7μF小尺寸陶瓷电容配合使用即可保持稳定。
• 受控输出电压斜率：输出电压斜率可控制在5mV / s，满足不同应用需求。

引脚功能与应用

引脚功能

Pin No. DFNW8	Pin No. WDFNW6	Pin Name	Description
1,2	1	OUT	稳压输出，需用4.7μF陶瓷电容旁路
7,8	6	IN	输入电压供应引脚
5	4	EN	芯片使能，VEN<0.4V禁用，VEN>1V启用
6	5	PG	电源良好指示，开集电极，需连接10k - 100k上拉电阻
4	3	GND	公共接地连接
3	2	FB	可调输出反馈引脚（仅可调版本）
3	2	SNS	感应反馈引脚，固定版本需连接到OUT引脚
PAD	PAD	PAD	暴露焊盘应连接到接地平面以实现更好的散热

典型应用

• 通信系统：为射频模块等提供稳定的电源，确保信号传输的可靠性。
• 车载网络：满足汽车电子设备对电源稳定性和低噪声的要求。
• 远程信息处理、信息娱乐和集群系统：保障系统的正常运行。
• 通用汽车应用：适用于各种汽车电子设备。

绝对最大额定值与电气特性

绝对最大额定值

Rating	Symbol	Value	Unit
Input Voltage (Note 1)	VIN	-0.3 to 6	V
Output Voltage	VouT	-0.3 to VIN + 0.3, max.6	V
Chip Enable Input	VEN	-0.3 to 6	V
Power Good Voltage	VPG	-0.3 to 6	V
Power Good Current	IPG	20	mA
Output Short Circuit Duration	tsc	unlimited	S
Maximum Junction Temperature	TJ	150	℃
Storage Temperature	TSTG	-55 to 150	℃
ESD Capability, Human Body Model (Note 2)	ESDHBM	2000	V
ESD Capability, Charged Device Model (Note 2)	ESDCDM	1000	V

电气特性

在特定测试条件下（$-40^{\circ} C ≤T{J} ≤125^{\circ} C$，$V{IN }=V{OUT(NOM) }+0.5 ~V$ 或1.6V，$lout =1 ~mA$，$C{IN}=C{OUT}=4.7 \mu F$，$V{EN}=V_{IN}$），NCP59801展现出了良好的电气性能，如输出电压精度、线路和负载调节能力、压差电压等。

应用设计要点

电源良好输出连接

Power Good输出为开集电极类型，能吸收高达10mA电流。建议工作电流在10μA至1mA之间，以获得低饱和电压。外部上拉电阻可连接至最高5.5V的电压。当LDO禁用时，Power Good内部电路不工作，此时内部晶体管打开，输出逻辑电平由上拉电阻电压决定。若将Power Good用于电源排序功能，应将外部上拉电阻连接到NCP59801的输出电压，同时建议使用有源放电选项来放电连接到LDO的输出电容。

输入和输出去耦

• 输入去耦：建议在设备的IN和GND引脚之间连接至少4.7μF的陶瓷X5R或X7R电容，以提供低阻抗路径，减少输入信号中的交流噪声和干扰。
• 输出去耦：NCP59801对输出电容的等效串联电阻（ESR）没有最低要求，使用2.2μF或更大的标准陶瓷电容即可保持稳定。为了在各种条件下获得最佳性能和稳定性，建议使用4.7μF或更高的电容。但需注意，过高的输出电容（如100μF及以上）在某些条件下，特别是轻负载条件下，可能会导致不稳定。

受控输出电压斜率

NCP59801具有内部输出电压斜率控制功能。使能后，需要约85ms的死区时间让所有内部LDO模块正常启动。之后，输出电压从0单调上升至标称输出电压。用户可以从4种可选的斜率选项（5mV/s、10mV/s、30mV/s和100mV/s）中进行选择。需要注意的是，输出噪声会按VOUT / VFIX或VOUT / VFB的比例放大。

可调版本设计

如果用户需要非标准/特殊电压选项，且对输出噪声要求较高，可以使用固定版本并在输出电压和SNS引脚之间连接外部电阻分压器。在这种情况下，原始固定电压成为电阻分压器和反馈回路的参考电压，输出电压可以等于或高于原始固定选项，范围为0.6V至5.0V。

功率耗散和散热

设备的最大功率耗散取决于电路板设计和布局。PCB上的安装焊盘配置、电路板材料和环境温度会影响器件结温的上升速率。为了可靠运行，结温应限制在+125°C，但设备能够在最高+150°C的结温下工作（在+125°C至+150°C范围内，参数不保证）。最大功率耗散可通过公式 $P{D( MAX )}=\frac{\left[T{J( MAX )}-T{A}\right]}{R{B J A}}$ 计算。

总结

onsemi的NCP59801 LDO稳压器凭借其高性能、小尺寸和丰富的特性，为各种应用提供了可靠的电源解决方案。无论是在通信系统、车载电子还是通用汽车应用中，它都能满足对电源稳定性、低噪声和高精度的要求。在设计应用时，工程师需要根据具体需求合理选择引脚连接、去耦电容和输出电压斜率等参数，并注意功率耗散和散热问题，以确保设备的正常运行。你在使用LDO稳压器时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。