MAX8880/MAX8881：低功耗线性稳压器的理想之选

在电子设备的设计中，电源管理是至关重要的一环，尤其是对于电池供电的应用，对电源芯片的低功耗、稳定性和保护功能有很高的要求。今天，我们就来深入了解一下Maxim公司的MAX8880/MAX8881这两款12V超低IQ、带POK的低压差线性稳压器。

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产品概述

MAX8880/MAX8881是超低电源电流、低压差线性稳压器，能够提供高达200mA的输出电流。它们专为电池供电应用而设计，在这些应用中，反向电池保护和长电池寿命是关键因素。

主要特性

• 超低电源电流：在12V时仅3.5µA的电源电流，可显著延长具有长待机时间应用的电池寿命。
• 反向电池保护：独特的保护方案，当VIN被强制低于地时，可将反向电源电流限制在1mA以内。
• 宽输入电压范围：2.5V至12V的输入电压范围，适应多种电源环境。
• 高精度输出：±1.5%的输出电压精度，确保稳定的输出。
• 短路和热过载保护：内部保护机制可防止输出短路、反向电池连接和热过载。
• POK输出：用于指示输出是否超出调节范围，方便系统监控。
• 多种输出电压选择：MAX8881提供1.8V、2.5V、3.3V和5V的工厂预设输出电压；MAX8880的输出电压可通过外部电阻分压器在1.25V至5V之间调节。
• 小封装：提供6引脚SOT23和6引脚TDFN封装，节省电路板空间。

工作原理

低压差稳压器

MAX8880/MAX8881内部有一个1.25V的参考电压，连接到误差放大器的反相输入端。误差放大器将参考电压与所选的反馈电压进行比较，并放大差值。MOSFET驱动器读取误差信号，并对P沟道传输晶体管施加适当的驱动。如果反馈电压低于参考电压，传输晶体管的栅极被拉低，允许更多电流通过，从而提高输出电压；反之，则减少输出电流。

内部P沟道传输晶体管

与使用PNP传输晶体管的类似设计相比，MAX8880/MAX8881采用2Ω的P沟道MOSFET传输晶体管具有明显优势。P沟道MOSFET不需要基极驱动，可大大降低静态电流。而基于PNP的稳压器在传输晶体管饱和时会浪费大量电流，并且在大负载下需要高基极驱动电流。

压差电压

稳压器的最小输入输出压差（即压差电压）决定了最低可用电源电压。在电池供电系统中，这决定了电池的有用寿命终点电压。由于MAX8880/MAX8881使用P沟道MOSFET传输晶体管，其压差电压为RDS(ON)（2Ω）乘以负载电流。

保护功能

反向电池保护

当电池反接时，MAX8880/MAX8881的独特保护方案可监控IN的极性，断开内部电路和寄生二极管，防止设备受到电气应力和损坏。如果需要反向电池保护，可通过一个100kΩ的电阻驱动SHDN。

电流限制

内部电流限制器可在输出短路到地时限制输出PMOS的驱动，确保输出短路不会损坏器件。

热过载保护

当内部结温超过160°C时，热传感器会向关断逻辑发出信号，关闭传输晶体管，使IC冷却。当IC的结温下降15°C后，热传感器会再次打开传输晶体管，在连续热过载条件下会产生脉冲输出。需要注意的是，为了连续运行，不要超过绝对最大结温额定值150°C。

应用信息

电容选择和稳压器稳定性

MAX8880/MAX8881设计为使用低至1µF的输出滤波电容和高达1Ω的ESR即可稳定工作。一般来说，在设备的输入使用1µF电容，输出使用4.7µF电容。较大的输入电容值和较低的ESR可提供更好的电源噪声抑制和瞬态响应。如果预计会有大的快速瞬变，且设备距离电源有几英寸远，则可能需要使用更高值的输入电容（如10µF）。使用大的输出电容可改善负载瞬态响应、稳定性和电源抑制。

输出电压选择

MAX8881具有预设输出电压，通过内部精密反馈电阻将MAX8881EUT18的输出设置为1.8V，MAX8881EUT25的输出设置为2.5V，MAX8881EUT33的输出设置为3.3V，MAX8881EUT50的输出设置为5V。使用时需将MAX8881的FB连接到OUT。

MAX8880的输出电压可通过连接到FB的两个外部电阻作为分压器在1.25V至5.5V之间调节。输出电压由以下公式设置： [V{OUT }=V{FB}left(1+frac{R 3}{R 4}right)] 其中，通常 (V{FB}=1.257 ~V) 。选择 (R 4=1.2 M Omega) 可优化静态电流、精度和高频电源抑制。为简化电阻选择，可使用公式： [R 3=R 4left(frac{V{OUT }}{V_{FB}}-1right)]

电源抑制和非电池电源操作

MAX8880/MAX8881专为电池供电系统设计，可提供低压差电压和低静态电流。在低频时，电源抑制为 -66dB，并在100Hz以上频率时下降。在高频时，输出电容是抑制电源噪声的主要因素。当使用非电池电源时，可通过增加输入和输出电容的值以及使用无源滤波技术来提高电源噪声抑制和瞬态响应。

封装信息

MAX8880/MAX8881提供6引脚SOT23和6引脚TDFN封装。在使用时，需要注意封装的尺寸和引脚定义，确保正确安装和连接。

总结

MAX8880/MAX8881以其超低的电源电流、宽输入电压范围、高精度输出、完善的保护功能和多种输出电压选择，成为电池供电应用中电源管理的理想选择。在实际设计中，电子工程师可以根据具体需求选择合适的型号，并合理选择电容和电阻，以确保稳压器的稳定性和性能。你在使用类似稳压器时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。