Om gereguleerde spanningen voor gevoelige elektronische apparaten te krijgen, worden lineaire spanningsregelaars gebruikt. Lage uitvalregelaars zijn ook bekend als LDO. Er zijn verschillende typen en categorieën LDO beschikbaar op basis van hun ingangsspanningsbereik, ruststroomwaarden en uitgangsstroomwaarden. Deze zijn ook verkrijgbaar in verschillende maten. Spanningsregelaars zijn beschikbaar als versies met vaste spanning en versies met instelbare spanning, waarbij de uitgangsspanningen kunnen worden aangepast voor een spanningsbereik met behulp van een externe feedbackspanningsdeler weerstanden Toepassingen zoals auto-accu-aangedreven systemen en Always-on-systemen vereisen lage en ultralage ruststromen. Voor dergelijke toepassingen wordt LDO zoals TPS7B81-Q1 gebruikt.

Wat is TPS7B81-Q1?

TPS7B81-Q1 is een ultralage ruststroom spanningsregelaar met lage uitval. Hij kan werken met een ingangsspanning van 40V. TPS7B81-Q1 heeft geïntegreerde foutbeveiligingscircuits. Deze LDO is verkrijgbaar in de verschillende maten en thermische geleidbaarheid. TPS7B81-Q1 wordt beschouwd als een optimale oplossing voor stroomvoorziening microcontrollers , regelgebiednetwerk en lokaal interconnect-netwerk vanwege de lage ruststroomfunctie.

Blokdiagram

Blokschema van TPS7B81-Q1

Uitschakeling bij onderspanning
Om de uitgang uit te schakelen wanneer de ingangsspanningen onder een interne UVLO-drempel vallen, heeft dit apparaat een intern onderspanningscircuit. Tijdens lage ingangsspanningen voorkomt dit circuit dat het apparaat vergrendelt in een onbekende toestand.

Huidige limiet
Het apparaat is voorzien van een stroombegrenzingscircuit om het apparaat in een veilige werkomgeving te houden wanneer zich een overbelasting of kortsluiting voordoet. Stroomlimietbeveiligingscircuit beschermt dit IC ook tegen overmatige vermogensdissipatie.

Thermische uitschakeling
Om LDO tegen oververhitting te beschermen, is een thermisch uitschakelcircuit voorzien. Wanneer de junctietemperatuur het uitschakelpunt van de thermische uitschakeling overschrijdt, wordt dit circuit het apparaat uitgeschakeld. Wanneer het apparaat afkoelt tot een temperatuur onder het thermische uitschakelpunt, schakelt dit circuit de uitgang weer in.

Schakelschema van TPS7B81-Q1

Afhankelijk van de toepassingsvereisten worden naast deze LDO externe componenten zoals condensatoren met verschillende waarden gebruikt. Voordat met het ontwerpproces wordt begonnen, moeten het ingangsspanningsbereik, het uitgangsspanningsbereik en de uitgangsstroomwaarden worden bepaald.

Invoercondensator

Gewoonlijk wordt een condensator van 10 µF tot 22 µF van de IN-pin naar de grond bevestigd. De ingangscondensator kan de tijdelijke respons, de onderdrukking van de ingangsrimpel en de PSRR van het apparaat verbeteren.

Uitgangscondensator
Deze LDO vereist een uitgangscondensator voor stabiliteit. Een condensator in het bereik van 1 µF tot 200 µF heeft de voorkeur. Het ESR-bereik van de condensator moet tussen 0.001Ω en 5Ω liggen. Om de transiënte belastingrespons te verbeteren, a keramische condensator met lage ESR is geselecteerd.

Pinconfiguratie van TPS7B81-Q1

KVU-pakket van TPS7B81-Q1

“rc hoogdoorlaatfilter overdrachtsfunctie ”

TPS7B81-Q1 is beschikbaar in 8-pins HVSSOP DGN-pakket, 6-pins WSON DRV-pakket en 5-pins TO-252 KVU-pakket.

DGN-pakket

Pin-1 is de ingangsvoedingspin IN. Om de ingangsimpedantie te minimaliseren en de beste transiënte respons te krijgen, wordt een ingangscondensator aanbevolen. Deze condensator is verbonden van IN-pin met de grond en moet zo dicht mogelijk bij de uitgang van het apparaat worden geplaatst.
Pin-2 is de Enable input pin EN. Het apparaat wordt ingeschakeld door deze pin hoger te drijven dan het hoge logische ingangsniveau van het apparaat. TPS7B81-Q1 gaat in de uitschakelmodus wanneer de waarde op deze pin lager is dan het lage niveau van de logische ingang.
Pin-3 en Pin-7 zijn niet intern verbonden. Pin-4, 5, 6 zijn de aardreferentiepennen GND. Pin-8 is de gereguleerde outputpin OUT. Voor stabiliteit moet een uitgangscondensator tussen OUT en aarde worden geplaatst. Deze condensator moet zo dicht mogelijk bij de uitgang van het apparaat worden geplaatst.

DRV-pakket

Pin-1 is de invoerpin IN.
Pin-2 is de activeringspin EN.
Pin-3 en pin-4 zijn de aardreferentie GND.
Pin-5 is de DNC-pin. Het mag niet worden aangesloten op een voorspanning. Deze pin is ofwel aan de grond vastgemaakt of blijft zweven.
Pin-6 is de output pin OUT. De werking van de pin is vergelijkbaar met de pinnen van het DGN-pakket, maar hun configuratie verandert.

KVU-pakket

Pin-1 is de invoerpin IN. Pin-2 is de invoerpin EN.
Pin -3 en TAB zijn de aardreferentie GND. Pin-4 is de DNC-pin. Pin-5 is de output pin OUT.
Voor verbeterde thermische prestaties is de thermische pad van alle pakketten verbonden met de aarde GND.

Specificaties

TPS7B81-Q1 heeft de volgende specificaties-

TPS7B81-Q1 is een batterijloze, ultralage IQ, lage uitvalregelaar.
Het heeft temperatuurklasse 1 variërend van -40⁰C tot 125⁰C.
TPS7B81-Q1 heeft een breed ingangsspanningsbereik van 3 V tot 40 V.
De maximale uitgangsstroom van dit apparaat is 150mA.
De TPS7B81-Q1 heeft een lage ruststroom van 300nA wanneer het apparaat in de uitschakelmodus staat.
Voor lichte belastingen is de typische ruststroomwaarde 2,7 µA.
Voor lichte belastingen wordt een maximale ruststroom van 4,5 µA verkregen.
De TPS7B81-Q1 heeft een nauwkeurigheid van 1,5% van de uitgangsspanning over de lijn, belasting en temperatuur.
Voor een versie met een vaste 5V-uitgang heeft de TPS7B81-Q1 een maximale afvalspanning van 525mV bij 150 mA.
Voor stabiliteit van keramiek condensator met een waarde in het bereik van 1 µF tot 200 µF met lage ESR wordt gebruikt.
Dit IC is verkrijgbaar in uitvoeringen met een vaste spanning voor uitgangsspanningen van 5V en 3,3V.
Deze LDO heeft foutbeveiligingscircuits.
Thermisch uitschakelcircuit, kortsluitings- en overstroombeveiligingscircuit zijn ook voorzien voor TPS7B81-Q1.
TPS7B81-Q1 is beschikbaar in de 3 soorten pakketten: 8-pins DGN, 6-pins DRV, 5-pins KVU-pakketten.

Toepassingen

Enkele van de gebieden waarop TPS7B81-Q1 wordt toegepast zijn als volgt-

De clustervoeding gebruikt TPS7B81-Q1.
Een TPS7B81-Q1 spanningsregelaar is ook aanwezig in carrosserieregelmodules.
De TPS7B81-Q1 is een ideale keuze voor toepassingen op batterijen die altijd aanstaan, zoals gateway-toepassingen en keyless entry-systemen op afstand.
TPS7B81-Q1 wordt gebruikt voor het voeden van MCU- en CAN / LIN-transceivers.

Alternatieve IC

IC's die kunnen worden gebruikt als alternatief voor TPS7B81-Q1 zijn TPS7A66, TPS7A69, TPS7B69 enz ...

Een lage ruststroom is vereist om energie te besparen en de levensduur van de batterij te verlengen van toepassingen die op accu's zijn aangesloten. Om langdurige werking mogelijk te maken wanneer het contact van het voertuig is uitgeschakeld, is een ultralage ruststroom over een uitgebreid temperatuurbereik vereist voor Always-on-systemen.

Omdat TPS7B81-Q1 aan al deze vereisten voldoet, wordt het als een ideale keuze beschouwd voor deze toepassingen. Verdere elektrische kenmerken zijn te vinden in de data papier van Texas Instruments. Welke van de functies van TPS7B81-Q1 waren nuttig voor uw toepassing?

Afbeeldingsbron: Texas Instrument