Mnoho přenosných zařízení, která dnes používáme, je napájeno z baterií. Regulátory napětí hrají v takových zařízeních zásadní roli. S nárůstem poptávky regulátory napětí pro velmi citlivé aplikace, které pro svou činnost vyžadují velmi nízké napětí, vedou ke zvýšení poptávky po LDO IC. Regulátory nízkého výpadku napětí mohou regulovat malá napětí, která jsou v mV. Obvykle pracují kolem vstupního napětí 200 mV až 500 mV. Je zapotřebí efektivní řešení malé velikosti pro napájení v přenosné elektronice. Měly by také mít nízké vstupní a nízké výstupní požadavky. Jedním z LDO s takovými vlastnostmi je TPS7A11.

Co je TPS7A11 IC?

TPS7A11 je regulátor nízkého výpadku napětí. Je k dispozici jako velmi malý IC s nízkým klidovým proudem. Tento IC lze připojit k napájecímu zdroji až o 140 mV nad výstupním napětím.

S použitím V_BIASkolejnice, která napájí vnitřní obvody zařízení, může TPS7A11 podporovat velmi nízké vstupní napětí. Díky těmto vlastnostem je TPS7A11 ideální volbou pro aplikace napájené z baterie.

“diagram stavu stroje konečného stavu ”

Blokové schéma

Blokové schéma TPS7A11

Vynikající přechodná reakce

Díky vysoké vstupní impedanci a nízké výstupní impedanci zařízení TPS7A11 rychle reaguje na přechodné napětí na vstupním a výstupním proudu.

Tato funkce také dává zařízení schopnost vysokého poměru odmítnutí napájení a nízké úrovně vnitřního šumu. TPS7A11 má vynikající přechodové zátěže a vedení.

Globální uzamčení podpětí

Tento IC má dva podpěťové blokovací obvody. Jeden na kolíku BIAS a druhý na kolíku IN. Tento obvod zabraňuje zapnutí TPS7A11 před tím, než napětí BIAS nebo IN vzroste nad jejich blokovací napětí.

Tyto dva signály UVLO jsou interně spojeny prostřednictvím brány AND. Pokud je tedy některý z těchto signálů pod blokovacím napětím, zařízení se vypne.

Aktivní výboj

Aby bylo možné aktivně vybíjet výstupní napětí, má možnost aktivního vybíjení vnitřní rozbalovací nabídku MOSFET . Tento MOSFET připojuje rezistor 120Ω k zemi, když je zařízení deaktivováno. Tento obvod se aktivuje, když je aktivační kolík nízký nebo když je zařízení v režimu tepelného vypnutí.

Interní proudový limit zpětného proudu

Tento obvod se používá k ochraně TPS7A11 před poruchami proudu při vysokém zatížení nebo zkratovými událostmi.

Tepelné vypnutí

Když teplota tepelného spojení zařízení stoupne na teplotu tepelného vypnutí, tento obvod zařízení deaktivuje. Když teplota klesne pod teplotu vypnutí, hystereze tepelného vypnutí zajistí, že se LDO znovu resetuje.

TPS7A11 pracuje ve třech funkčních režimech - Normální provoz, Vyřazovací provoz a deaktivovaný režim. V režimu Dropout není zařízení v regulaci a výstupní napětí je hodnota rovnající se vstupnímu napětí minus pokles napětí na propustném prvku zařízení. V deaktivovaném režimu je zařízení vypnuto.

Kruhový diagram

Na základě požadavku aplikace jsou spolu s TPS7A11 IC vyžadovány externí komponenty.

Schéma zapojení TPS7A11

Typy kondenzátorů

TPS7A11 vyžaduje kondenzátor s na vstupu, výstupu a zkreslení piny pro stabilitu. Většinou keramické kondenzátory jsou doporučeny. Vícevrstvé keramické kondenzátory je třeba používat opatrně.

Požadavky na vstupně-výstupní kondenzátory

Minimální vstupní kondenzátor požadovaný pro TPS7A11 je 2,2 µF. Minimální hodnota pro výstupní kondenzátor je 2,2µF a maximální hodnota je 22µF. Hodnota předpětí kondenzátoru by měla být 0,1µF.

Konfigurace kolíku TPS7A11

TPS7A11 je k dispozici jako 2,00 mm x 2,00 mm WSON, 6kolíkový balíček DRV a ultra malý balíček 0,74 mm x 1,09 mm, 5kolíkový DSBGA (YKA).

Balíček DRV TPS7A11

Balíček DRV

U tohoto balíčku se doporučuje připojit tepelnou podložku k zemi.

Pin-1 je regulovaný výstupní pin OUT. Pro stabilitu je nutné připojit kondenzátor z OUT na zem. Pro dobré přechodové hodnoty se používají keramické kondenzátory, které jsou umístěny v blízkosti výstupního kolíku zařízení.
Pin-2 je NC pin, který není interně připojen. Tento kolík může být ponechán jako plovoucí nebo může být připojen k zemi pro dobrý tepelný rozptyl.
Pin-3 je aktivační pin EN. Chcete-li povolit zařízení, je tento kolík zvednut vysoko a tím, že je kolík nízký, lze zařízení deaktivovat. Pokud je vyžadována funkce povolení, lze tento pin připojit k pinu IN nebo BIAS, ale za podmínky, že napětí na pinu IN je větší než 0,9V.
Pin-4 je zkreslený pin BIAS. Podmínky s nízkým vstupním napětím a nízkým výstupním napětím umožňují použití tohoto kolíku. Pro nejlepší výkon by měl být kondenzátor připojen od tohoto kolíku k zemi.
Pin-5 je zemnící pin GND.
Pin-6 je vstupní pin IN. Kvůli stabilitě by měl být kondenzátor připojen od tohoto vstupního kolíku k zemi. Tento kondenzátor by měl být umístěn v blízkosti kolíku IN.

5kolíkový balíček DSBGA –YKA

U tohoto balíčku je fungování Pin stejné jako u výše uvedeného balíčku DRV.

A1 je vstupní pin IN.
A3 je výstupní pin OUT.
B2 je zemnicí kolík GND.
C1 je předpětí BIAS.
C3 je aktivační kolík EN.

Specifikace TPS7A11

Specifikace TPS7A11 jsou následující -

TPS7A11 má rozsah ultranízkého napětí od 0,75 V do 3,3 V.
Tento IC je k dispozici jako balíčky DRV a YKA.
U balíčku DRV při 500 mA je ultra nízký výpadek pro minimální ztrátu energie 140 mV.
U balíčku YKA je velmi nízký výpadek 110 mV.
Nízký klidový proud pro V_Vje 1,6 µA.
Pro V_BIASIQ je 6 µA.
Zatížení, vedení a teplota mají přesnost 1,5%.
Tento IC má vysokou PSRR 64 dB při 1 kHz.
TPS7A11 má aktivní výstupní vybíjení.
Tento regulátor napětí je k dispozici pro pevné napětí v rozsahu od 0,5 V do 3 V.
Rozsah pro V_BIASje od 1,7 V do 5,5 V.
Doporučená provozní teplota přechodu TPS7A11 je od -400 ° C do 1250 ° C.
Výstupní napětí odebírané z tohoto integrovaného obvodu při teplotních podmínkách provozního spojení je od minima 0,5 V do maxima 3 V.
Spolu s IC je použit zkreslený kondenzátor 0,1 µF.
Maximální ESR musí být při provozu za teplotních podmínek na křižovatce nižší než 250 mΩ.

Aplikace

Aplikace regulátoru napětí TPS7A11 jsou následující -

Používají se k napájení moderních nižších napětí jádra mikrokontroléry a senzory .
Používají se v chytrých hodinkách a fitness trackerech.
Bezdrátová sluchátka a sluchátka také využívají tento regulátor napětí.
Tento regulátor napětí lze nalézt v kamerových modulech.
Přenosná lékařská zařízení, chytré telefony, tablety, polovodičová zařízení využívají regulátor napětí TPS7A11.

Alternativní IC

IC, které lze použít jako alternativu k TPS7A11, je TPS7A26.

Díky nízkému vstupnímu napětí a nízkému výstupnímu napětí se TPS7A11 stala ideální volbou pro přenosnou elektroniku citlivou na hluk napájenou z baterií. Ačkoli tradiční LDO mají nižší vstupní a nízké výstupní charakteristiky, jejich účinnost je nízká.

TPS7A11 používá předpětí pro provoz při nižším vstupním napětí, čímž snižuje rozptyl energie v matrici. Další specifikace tohoto regulátoru napětí naleznete v datový list Texas Instrumentation. Pro kterou z vašich aplikací byl TPS7A11 užitečný? Jaké jsou hodnoty kondenzátoru, které jste použili v obvodu?

Zdroj obrázku: Texas Instruments