MIC5236:低静态电流μCap LDO稳压器的卓越之选

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MIC5236:低静态电流μCap LDO稳压器的卓越之选

在电子设计领域,电源管理芯片的性能直接影响着整个系统的稳定性和效率。今天,我们要深入探讨一款出色的低静态电流μCap LDO稳压器——MIC5236,它由Microchip Technology Inc. 推出,具备众多令人瞩目的特性,适用于多种应用场景。

文件下载:MIC5236YM-TR.pdf

一、产品特性亮点

超低静态电流

MIC5236的静态电流极低,在输出电流 (I = 100 μA) 时,静态电流 (I_{Q}=20 μA)。这一特性使得它在电池供电系统中表现出色,能够有效延长电池续航时间,降低功耗。

宽输入电压范围

其输入电压范围为2.3V至30V,能够适应多种不同的电源环境。无论是高电压电池供电,还是其他复杂的电源系统,MIC5236都能稳定工作。

低 dropout 电压

在不同的输出电流下,MIC5236的 dropout 电压表现优秀。例如,在 (I{OUT}=50 mA) 时,dropout 电压为 230 mV;在 (I{OUT}=150 mA) 时,dropout 电压为 300 mV。这意味着即使输入电压接近输出电压,它也能保持稳定的输出。

多种输出电压选项

提供固定的2.5V、3.0V、3.3V、5.0V输出电压,同时还支持可调输出。这种灵活性使得它能够满足不同电路对电压的需求。

高精度输出

初始输出精度为 ±1.0%,能够为系统提供稳定、精确的电压输出,确保电路的正常运行。

输出电容兼容性

使用陶瓷或钽输出电容时都能保持稳定,只需 1.0 μF 的输出电容即可确保稳定性,降低了设计的复杂性和成本。

多种保护功能

具备负载突降保护(可承受 -20V 至 +60V 的输入瞬态)、逻辑兼容使能输入、低输出标志指示、过流保护、热关断、反向漏电保护和反接电池保护等功能,大大提高了系统的可靠性和安全性。

封装选择丰富

提供热增强型的 SOIC - 8 和 MSOP - 8 封装选项,方便不同的设计需求。

二、应用场景广泛

笔记本和便携式个人电脑

在笔记本和便携式个人电脑中,MIC5236可作为保持电源(Keep - Alive Supply),为系统提供稳定的电源,确保在待机或低功耗模式下的正常运行。

高压电池逻辑供电

从高压电池为逻辑电路供电时,MIC5236能够将高电压转换为合适的低电压,满足逻辑电路的需求。

汽车电子

汽车电子环境复杂,对电源的稳定性和可靠性要求极高。MIC5236的宽输入电压范围和多种保护功能使其非常适合汽车电子应用。

电池供电系统

由于其低静态电流和高效的电源转换能力,MIC5236在各种电池供电系统中都能发挥重要作用,延长电池使用寿命。

三、电气特性详解

绝对最大额定值

  • 电源电压((V_{IN})):-20V 至 +60V,但最大正电源电压(60V)必须是有限的持续时间((≤100 ms))和占空比((≤1%)),最大连续电源电压为 30V。
  • ESD 额定值:器件对 ESD 敏感,需采取处理预防措施。
  • 功率耗散((P_{D})):内部限制。

工作额定值

电源电压((V_{IN}))为 +2.3V 至 +30V,超出此范围不能保证器件正常工作。

具体电气参数

在 (V{IN }=6.0 V)、(V{EN}=2.0 V)、(C{OUT }=4.7 μF)、(I{OUT }=100 μA)、(T_{J}=25^{circ} C) 的条件下,各项参数表现如下:

  • 输出电压精度:变化范围为标称值的 -1% 至 1%。
  • 输出电压温度系数:为 50 ppm/°C。
  • 线路调节:在 (V{IN }= V{OUT } + 1V) 至 30V 范围内,变化为 0.2% 至 0.5%。
  • 负载调节:在 (I_{OUT }=100 μA) 至 50 mA 范围内,变化为 0.15% 至 0.6%。
  • Dropout 电压:根据不同的输出电流有不同的值,如 (I{OUT}=100 μA) 时为 50 至 100 mV,(I{OUT}=50 mA) 时为 230 至 400 mV 等。
  • 接地引脚电流:根据不同的输出电流和使能状态有所变化。
  • 短路电流:为 260 至 350 mA。
  • 输出噪声:在 10 Hz 至 100 kHz 范围内,(V{OUT}=3.0V)、(C{L}=1.0 μF) 时为 160 μVrms。

四、典型性能曲线

文档中提供了一系列典型性能曲线,包括 dropout 电压与输出电流、接地电流与输出电流、接地电流与电源电压、输出电压与温度等关系曲线。这些曲线虽然是基于有限数量的样本进行统计总结的,仅供参考,但能帮助工程师更好地了解 MIC5236 在不同条件下的性能表现。

五、引脚描述

引脚编号 引脚名称 描述
1 /ERR 错误输出:当输出因输入电压不足或负载过大而超出调节范围时,集电极开路输出为低电平,需要外部上拉电阻。
1 ADJ 可调反馈输入:连接到分压器网络。
2 IN 电源输入。
3 OUT 稳压输出。
4 EN 使能输入:逻辑低电平 = 关断;逻辑高电平 = 使能。
5 - 8 GND 接地:引脚 5、6、7 和 8 通过引线框架内部连接在一起。

六、应用信息

使能功能

使能引脚为低电平时,器件禁用,静态电流降至小于 0.1 μA。禁用期间,热关断和错误标志功能无效。为避免输出振荡,应避免从低到高的缓慢过渡。

输入电容

当器件远离电源或由电池供电时,可能需要输入电容。可使用小型表面贴装陶瓷电容进行旁路,若电源纹波较大,可能需要更大的值。

输出电容

MIC5236 设计时尽量减少了输出电容 ESR 对闭环稳定性的影响,因此陶瓷或薄膜电容都可用于输出。对于 10 μF 的电容,ESR 小于 3.4Ω 即可在整个输入电压范围内保证稳定性,1 - μF 的薄膜或陶瓷电容也能在指定的负载和线路条件下保持稳定。

错误检测比较器输出

ERR 引脚是集电极开路输出,当输出电压低于内部编程电平 5% 时变为低电平,可检测过负载、低输入电压和过热等情况。器件禁用后,错误标志输出无效,过压情况也不会在错误标志输出中体现,输入电压小于 2.3V 时错误标志输出也无效。建议错误标志上拉电阻取值为 200 kΩ 至 1 MΩ。

反向电流保护

MIC5236 设计用于限制在其输出连接到其他电源输出时从输出到输入的反向电流。

热关断

MIC5236 具有集成的热保护功能,但此功能仅用于保护目的,不应故意在接近热关断温度的条件下操作,以免影响器件寿命。使能输入从高到低过渡时,热关断可能会失效,因此禁用器件时应快速从高到低过渡,以确保在热关断时输出保持禁用状态。

电流限制

通过特定电路可以降低稳态短路电流。例如,利用错误标志输出对连接到使能引脚的 4.7 - μF 电容进行放电来设置电源提供电流的持续时间,通过 200 - kΩ 电阻对电容充电来设置关断时间,可将短路电流从 280 mA 降低到 15 mA,并且在短路消除后允许稳压器重新启动。

热特性

功率 SOIC - 8 热特性

SOIC - 8 封装的热阻是标准 SOIC - 8 封装的一半,通过将四个接地引脚与芯片附着焊盘连接形成单件电气和热导体,降低了热阻。热阻主要由 (theta{JC})(结到外壳热阻)和 (theta{CA})(外壳到环境热阻)组成。使用功率 SOIC - 8 可显著降低 (theta{JC}),并通过将引脚 5 至 8 直接焊接到接地平面来降低 (theta{CA})。为防止器件在运行过程中超过最大结温 125°C,需要使用合适的接地平面散热器。可根据铜面积与功率耗散的曲线,结合最大允许温度上升和所需功率耗散来确定所需的最小铜面积。

功率 MSOP - 8 热特性

功率 MSOP - 8 封装与功率 SOIC - 8 封装类似,通过四个接地引脚与芯片附着焊盘形成单件电气和热导体,降低热阻并提高功率耗散能力。同样可以根据相应的曲线确定在不同环境温度和功率耗散下所需的最小铜面积。

可调稳压器应用

MIC5236YM 和 MIC5236YMM 可通过两个外部电阻将输出电压从 1.24V 调节到 20V,输出电压由公式 (V{OUT }=V{REF}+left(1+frac{R 1}{R 2}right)) 确定,其中 (V_{REF}=1.23 V)。

七、封装信息

封装标记信息

包含产品代码、年份代码、周代码、字母数字可追溯代码等信息,同时标明了 Pb - free JEDEC 标识,该封装为无铅封装。引脚 1 索引通过点、向上的三角形或向下的三角形标记来识别。

封装外形和推荐焊盘图案

文档提供了 8 引脚 SOIC 和 8 引脚 MSOP 封装的外形和推荐焊盘图案,并建议查看 Microchip 包装规范以获取最新的封装图纸。

综上所述,MIC5236 是一款性能卓越、功能丰富的低静态电流μCap LDO稳压器,在电源管理领域具有广泛的应用前景。工程师在设计过程中,可以根据具体的应用需求,充分发挥其优势,提高系统的性能和可靠性。大家在实际应用中是否遇到过类似芯片的使用问题呢?欢迎在评论区分享交流。

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