Veliko prenosnih naprav, ki jih danes uporabljamo, se napajajo iz baterij. Regulatorji napetosti imajo pri takšnih napravah ključno vlogo. S povečanjem povpraševanja po regulatorji napetosti za zelo občutljive aplikacije, ki za svoje delovanje potrebujejo zelo nizke napetosti, vodijo do povečanja povpraševanja po LDO IC. Regulatorji napetosti z nizkim izpadom lahko uravnavajo majhne napetosti v mV. Običajno delujejo okoli vhodne napetosti od 200mV do 500mV. Potrebna je učinkovita majhna rešitev za napajanje prenosne elektronike. Prav tako bi morali imeti nizke zahteve glede vnosa in izhoda. Eden od LDO s takšnimi lastnostmi je TPS7A11.

Kaj je TPS7A11 IC?

TPS7A11 je regulator napetosti z nizkim izpadom. Na voljo je v obliki ultra majhne IC z nizkim mirovanjem. Ta IC je mogoče priključiti na napajalno napetost do 140 mV nad izhodno napetostjo.

Z uporabo V_BIAStirnica, ki napaja notranje vezje naprave, lahko TPS7A11 podpira zelo nizke vhodne napetosti. Zaradi teh lastnosti je TPS7A11 idealna izbira za aplikacije na baterije.

“kako deluje tahometer ”

Blok diagram

Blokovni diagram TPS7A11

Odličen prehodni odziv

Zaradi naprav z visoko vhodno impedanco in nizko izhodno impedanco se TPS7A11 hitro odzove na prehodne razmere na vhodnem napajanju in izhodnem toku.

Ta funkcija napravi omogoča tudi visoko stopnjo zavrnitve napajanja in nizko dno notranjega hrupa. TPS7A11 ima odlične prehodne obremenitve in proge.

Zaklepanje globalne podnapetosti

Ta IC ima dva podnapetostna blokirna vezja. Enega na zatiču BIAS in drugega na zatiču IN. To vezje preprečuje, da bi se TPS7A11 vklopil, preden se napetost BIAS ali IN dvigne nad napetostjo blokade.

Ta dva UVLO signala sta notranje povezana skozi vrata AND. Če je kateri od teh signalov pod napetostjo blokade, se naprava IZKLOPI.

Aktivno praznjenje

Za aktivno praznjenje izhodne napetosti ima možnost aktivnega praznjenja notranji spust MOSFET . Ta MOSFET poveže 120Ω upor s tlemi, ko je naprava onemogočena. To vezje se aktivira, ko je vtič za omogočanje nizek ali ko je naprava v načinu toplotnega izklopa.

Notranja omejitev trenutnega zlaganja

To vezje se uporablja za zaščito TPS7A11 pred trenutnimi napakami pri visoki obremenitvi ali kratkosti.

Termična zaustavitev

Ko se temperatura toplotnega stika naprave dvigne na temperaturo toplotnega izklopa, to vezje onemogoči napravo. Ko temperatura pade pod temperaturo izklopa, histereza termičnega izklopa zagotovi, da se LDO znova ponastavi.

TPS7A11 deluje v treh funkcionalnih načinih - običajnem delovanju, izpadu in onemogočenem načinu. V načinu izpada naprava ni v regulaciji, izhodna napetost pa je enaka vhodni napetosti minus padec napetosti na prehodnem elementu naprave. V onemogočenem načinu je naprava IZKLOPLJENA.

Shema vezja

Na podlagi zahteve glede uporabe so potrebne zunanje komponente skupaj s TPS7A11 IC.

Shema vezja TPS7A11

Vrste kondenzatorjev

TPS7A11 zahteva kondenzator s na vhodnih, izhodnih in pristranskih zatičih za stabilnost. Večinoma keramični kondenzatorji priporočajo. Večplastne keramične kondenzatorje je treba uporabljati previdno.

Zahteve za vhodno-izhodni kondenzator

Najmanjši vhodni kondenzator, potreben za TPS7A11, je 2,2 µF. Najmanjša vrednost izhodnega kondenzatorja je 2,2µF, največja pa 22µF. Vrednost prednapetostnega kondenzatorja naj bo 0,1 µF.

Konfiguracija zatiča TPS7A11

TPS7A11 je na voljo kot 2,00 mm X 2,00 mm WSON, 6-pinski DRV paket in ultra majhen 0,74 mm X 1,09 mm, 5-pinski DSBGA (YKA) paket.

DRV paket TPS7A11

DRV paket

Pri tem paketu je priporočljivo priključiti termalno blazinico na tla.

Pin-1 je regulirani izhodni pin OUT. Za stabilnost mora biti kondenzator priključen iz OUT na tla. Za dobre prehodne vrednosti se uporabljajo keramični kondenzatorji, ki so nameščeni blizu izhodnega zatiča naprave.
Pin-2 je NC-pin, ki ni povezan notranje. Ta zatič lahko pustite kot plavajočega ali pa ga povežete z zemljo za dobro odvajanje toplote.
Pin-3 je omogočilni zatič EN. Če želite omogočiti napravo, je ta zatič dvignjen visoko in z nižjim zatičem lahko napravo onemogočite. Če je potrebna funkcionalnost za omogočanje, je ta zatič mogoče priključiti na vtič IN ali BIAS, vendar pod pogojem, da je napetost na vtiču IN večja od 0,9 V.
Pin-4 je pristranski BIAS. Pogoji nizke vhodne napetosti in nizke izhodne napetosti omogočajo uporabo tega zatiča. Za najboljše delovanje je treba kondenzator priključiti s tega zatiča na tla.
Zatič-5 je ozemljitveni zatič GND.
Pin-6 je vhodni pin IN. Zaradi stabilnosti je treba kondenzator s tega vhodnega zatiča priključiti na tla. Ta kondenzator mora biti nameščen blizu vtiča IN.

5-pinski paket DSBGA –YKA

Za ta paket je delovanje Pin-ja enako kot zgornji paket DRV.

A1 je vhodni zatič IN.
A3 je izhodni zatič OUT.
B2 je ozemljitveni zatič GND.
C1 je pristranski BIAS.
C3 je omogočilni zatič EN.

Specifikacije TPS7A11

Specifikacije TPS7A11 so naslednje -

TPS7A11 ima ultra nizko napetostno območje od 0,75 V do 3,3 V.
Ta IC je na voljo v obliki paketov DRV in YKA.
Pri paketu DRV pri 500 mA je izjemno nizko izpadanje za najmanjšo izgubo moči 140 mV.
Za paket YKA je izjemno nizek izpad 110mV.
Nizek mirovalni tok za V_INje 1,6 µA.
Za V_BIASIQ je 6 µA.
Obremenitev, vod in temperatura imajo 1,5% natančnost.
Ta IC ima visoko PSRR 64dB pri 1 kHz.
TPS7A11 ima aktivni izhodni izpust.
Ta regulator napetosti je na voljo za fiksno napetost od 0,5V do 3V.
Razpon za V_BIASje od 1,7V do 5,5V.
Priporočena delovna temperatura priključka TPS7A11 je od -400C do 1250C.
Izhodna napetost, ki jo izvleče ta IC pri pogojih temperature obratovalnega križišča, je od najmanj 0,5V do največ 3V.
Skupaj z IC se uporablja kondenzator pristranskosti 0,1 µF.
Največji ESR mora biti nižji od 250mΩ, če deluje pri temperaturnih pogojih križišča.

Aplikacije

Uporaba regulatorja napetosti TPS7A11 je naslednja -

Ti se uporabljajo za napajanje spodnjih jeder napetosti sodobnega mikrokrmilniki in senzorji .
Ti se uporabljajo v pametnih urah in fitnes sledilcih.
Brezžične slušalke in ušesne slušalke uporabljajo tudi ta regulator napetosti.
Ta regulator napetosti je na voljo v modulih kamer.
Prenosni medicinski pripomočki, pametni telefoni, tablični računalniki in polprevodniške naprave uporabljajo regulator napetosti TPS7A11.

Alternativni IC

IC, ki se lahko uporablja kot alternativa TPS7A11, je TPS7A26.

Zaradi zahtev glede nizke vhodne napetosti in nizke izhodne napetosti je TPS7A11 postala idealna izbira za prenosno elektroniko, občutljivo na hrup. Čeprav imajo tradicionalni LDO nižje vhodne in nizke izhodne lastnosti, je njihova učinkovitost nizka.

TPS7A11 uporablja pristransko tirnico za delovanje pri nižji vhodni napetosti in s tem zmanjšuje odvajanje moči skozi matrico. Nadaljnje specifikacije tega regulatorja napetosti najdete v podatkovni list Texas Instrumentation. Za katero od vaših aplikacij je bil uporaben TPS7A11? Kakšne vrednosti kondenzatorja ste uporabili v vezju?

Slikovni vir: Texas Instruments