Jste zde

Jednoduchý stabilizátor se dvěma vstupy / výstupy

Jan Robenek, 16. Červen 2010 - 7:16

Duální, 500 mA LDO μPower, které si dnes představíme v širších souvislostech, nabízí nezávislé vstupy s rozsahem od 1.8 V až do 20 V i jednoduché řízení posloupnosti, to vše v pouzdru DFN o rozměrech 4 mm x 3 mm.

Pod označením LT3029 se ukrývají dva nezvislé, monolitické, 500 mA LDO, pro které v Linear Technology zvolili buď 16vývodové pouzdro MSOP nebo také provedení DFN o rozměrech 4 mm × 3 mm × 0.75 mm. Vstupní napěťový rozsah u obou stabilizátorů činí 1.8 V až 20 V, přičemž při plném zatížení na struktuře „ubude“ nějakých 300 mV. Výstupní napětí se přitom nechá nastavit již od své referenční úrovně o velikosti 1.215 V. Připojíme – li vnější blokovací kondenzátor, dostaneme na výstupu šumové pozadí, které nepřekročí 20 μVrms. Kompletní napájecí zdroj ještě vyžaduje výstupní keramiku s minimální velikostí 3.3 μF, která se u každého kanálu postará o nezbytnou stabilitu.

Klidový odběr, který běžně činí 55 μA na jeden kanál, klesá během shutdownu pod 1 μA. Do pouzdra se rovněž vešlo několik ochran, které zvyšují spolehlivost bateriově živených zařízení. Jedná se o

ochranu proti přepólování,
ochranu proti zpětnému toku proudu,
proudové omezení typu foldback a také
teplotní shutdown.

Integrovaný obvod LT3029 vykazuje rysy, usnadňující návrh systémů s větším počtem napájecích hladin. Jeho dva nezávislé regulátory nabízí oddělené vstupy a také samostatné piny pro řízení shutdownu. Rovněž zde spatřujeme kompatibilitu s pokročilejšími napájecími kontroléry LTC2921, LTC2922 nebo LTC2923. Můžeme tak jednoduše navrhovat víceúrovňové systémy s možností sledování provozních veličin, spínáním vnějších MOSFETů v případě nadlimitních stavů nebo s již zmiňovaným sekvenčním řízením.

Obr. 1: Porovnání několika LDO se dvěma kanály

Dva nezávislé regulační obvody

Pokud jde o vstupy obvodu LT3029, můžeme je začít využívat nezávisle na sobě nebo také dohromady. Na obr. 2 pak vidíme konkrétní příklad zapojení, generujícího dvě výstupní napětí ze dvou různých vstupních zdrojů a s nezávislým řízením shutdownu pro každý kanál.

Obr. 2: Naprosto nezávislé kanály se budou vyznačovat oddělenými vstupy i piny SHDN.

Různě rychlé náběhy

Čas, potřebný pro rozběh (Start – up) bude přibližně odpovídat velikosti blokovací kapacity a to bez ohledu na vstupní nebo také výstupní napětí. Na výsledku se dále nepodepíše ani výstupní kapacita včetně charakteristik připojené zátěže. Na obr. 3 můžeme vidět rozběhové časy stabilizátoru v závislosti na velikosti blokovací kapacity.

Obr. 3: Doba náběhu jako funkce velikosti blokovacího kondenzátoru

Struktura LT3029 je kompatibilní s kontroléry řady LTC292x. Vývod ADJ našeho stabilizátoru pak připojujeme na pin FB obvodu LTC292x. Následně už jen stačí vybrat vhodné velikosti rezistorů a můžeme začít směle využívat všech pokročilejších funkcí. Více informací nabídne rovnou datasheet obvodu LTC2923.

Obr. 4: Typické zapojení obvodu LTC2923

Obr. 5: Konkrétní způsob propojení našeho stabilizátoru LT3029 s obvodem LTC2923 (kliknutím, jak již bývá dobrým zvykem, zvětšíte)

Základní vlastnosti obvodu LT3029:

Celý název: Dual 500mA/500mA Low Dropout, Low Noise, Micropower Linear Regulator

Výstupní proud 500 mA / kanál
Malý úbytek napětí do 300 mV

Obr. 6: Napěťový úbytek na stabilizátoru jako funkce proudu, tekoucího zátěží

Nízká hladina šumu 20 μVrms (10 Hz až 100 kHz)
Malé klidové proudy 55 μA / kanál
Široký rozsah vstupních napětí 1.8 V až 20 V (společné nebo také oddělené vstupní napájení)
Nastavitelný výstup, referenční napětí 1.215 V
Minimální klidový odběr během shutdownu, < 1 μA / kanál
Stabilitu zaručuje již minimální velikost výstupní kapacity 3.3 μF
- Keramika, tantaly, hliníkové elyty
Ochrana proti přepólování napájecí baterie
Ochrana proti zpětnému průtoku proudu z výstupu na vstup
Proudové omezení (Foldback)

Obr. 7: Proudová limitace

Teplotní ochrana
Kompatibilita s obvody řady LTC292x (Tracking / Sequencing)
Teplotně rozšířené, 16vývodové pouzdro MSOP, 16vývodové pouzdro DFN o rozměrech 4 mm × 3 mm

Závěr:

Integrovaný obvod Linear Technology LT3029 představuje dvojitý, 500 mA / 500 mA monolitický LDO se širokým vstupním rozsahem a malým vlastním šumem. Oba kanály pracují zcela nezávisle na sobě a umožňují tak flexibilně řídit napájecí potřeby v dané, zejména pak bateriově živené aplikaci. Právě zde pak oceníme malé klidové odběry, miniaturní pouzdra a také zapracované ochranné prvky a vlastnosti.