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超低压差线性稳压器的拓扑架构及应用趋势

低压差线性稳压器的拓扑架构及应用趋势

作者:佚名

超低压差线性稳压器的拓扑架构及应用趋势近年来,低压差稳压器(LDO)在各类电子设备,尤其是对电能有苛刻需求的消费类电子中,得到了广泛的应用。但随着更低压差应用需求的发展,由于LDO拓扑架构的限制,越来越难以满足应用的需求。于是,基于新型拓扑架构的超低压差稳压器(ULDO)应运而生。
ULDO与LDO的差异LDO是一种用途极为广泛的集成电路(IC),它的优点有:电路架构简单、输出纹涟波很低、外部组件很少且简单等等。一般的LDO架构为:一个误差放大器驱动一个P型MOSFET,利用回授电位与参考电位做比较,使输出保持在正确的电压。但是当系统中需求的是超低压差、低输出电压(0.8~1.8V)、高输出电流时,用传统单电源、P-MOSFET的架构来设计LDO就变得相当困难了。因此AX6610-6615超低压差稳压器系列产品采用N-MOSFET来当驱动器,以相同大小的驱动器来说,N-MOSFET的驱动特性一般来说是优于P-MOSFET的。但在低输入电压时,N-MOSFET的驱动特性又显不足,且可能不适合整个IC的工作电压。为此,采用了另一组电源输入来提供IC稳定的工作电压,并且大大提升N-MOSFET之驱动能力。藉此方法达成低电压输入转换低电压输出并且能驱动大负载电流。
ULDO的特性和拓扑架构AX6610-6615系列ULDO产品设计皆采用双电源之架构来设计,电源VIN为输出转换的来源,电源VCNTL为内部电路所用电源。再搭配使用N-MOSFET作为驱动器。AX6610-6615的参考电位设计在0.8伏特,因此最低的可输出电压可达0.8伏特。其输出电压软启动时间仅有1毫秒,可大幅降低开机时的电流浪涌。输入电压VIN、VCNTL皆具有过低电压监测功能,当输入电压过低时会停止输出,可避免本身IC端与后方系统端的功能误动作。此外,为了确保后端系统所得到的电压正确无误,本产品具有POWER-OK引脚,用以提供后端系统告警之用。本身IC内部具备一90欧的放电电阻,在输出关闭时会启用,具有自我快速放电功能。过电流保护电路,会在电流超过**范围时予以限制。若当输出处于短路状态时,还将启动输出周期性开启机制,不让输出电流持续处于高压差且限制电流值的状态(因为此时之发热功率为最大)直到短路状态被解除。在持续重载或大跨压下,热量会持续累积,温度会上升,当到达最高温度容许值时,会启动过温保护功能,此时会关闭输出,以避免IC烧毁,直到温度恢复到回复点,此时输出将会被重启。此外在线性稳定度、负载稳定度与电源抑制比等指标上(PSRR),AX6610-6615亦有相当优异的表现。
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