Veel van de draagbare apparatuur die we tegenwoordig gebruiken, werken op batterijen. Spanningsregelaars spelen een cruciale rol in dergelijke apparaten. Met de toename van de vraag naar spanningsregelaars voor zeer gevoelige toepassingen die zeer lage spanningen vereisen voor hun werking, leiden tot een toename van de vraag naar LDO IC's. Spanningsregelaars met lage uitval kunnen kleine spanningen in mV regelen. Ze werken meestal rond de ingangsspanning van 200mV tot 500mV. Er is een efficiënte oplossing van klein formaat nodig voor stroomvoorziening in draagbare elektronica. Ze moeten ook lage input- en outputvereisten hebben. Een van de LDO's met dergelijke kenmerken is TPS7A11.

Wat is TPS7A11 IC?

TPS7A11 is een spanningsregelaar met lage uitval. Het is verkrijgbaar als ultrakleine, lage ruststroom-IC. Dit IC kan worden aangesloten op de voeding zo laag als 140 mV boven de uitgangsspanning.

Met het gebruik van V_VOOROORDEELrail, die de interne schakelingen van het apparaat voedt, kan de TPS7A11 zeer lage ingangsspanningen ondersteunen. Deze eigenschappen maken de TPS7A11 een ideale keuze voor toepassingen op batterijen.

“hoe maak je een dc naar ac omvormer? ”

Blokdiagram

Blokschema van TPS7A11

Uitstekende voorbijgaande respons

Vanwege de hoge ingangsimpedantie en de lage uitgangsimpedantie van apparaten, reageert de TPS7A11 snel op een transiënt op de ingangsvoeding en uitgangsstroom.

Deze functie geeft het apparaat ook de mogelijkheid van een hoge voedingsonderdrukkingsverhouding en een laag intern ruisniveau. TPS7A11 heeft uitstekende belasting- en lijntransiënten.

Globale onderspanningsvergrendeling

Dit IC heeft twee onderspanningscircuits. Een op BIAS-pin en de andere op de IN-pin. Dit circuit voorkomt dat de TPS7A11 wordt ingeschakeld voordat de BIAS- of IN-spanningen boven hun vergrendelingsspanningen stijgen.

Deze twee UVLO-signalen zijn intern verbonden via een EN-poort. Dus als een van deze signalen onder de vergrendelingsspanning ligt, wordt het apparaat UITGESCHAKELD.

Actieve ontlading

Om de uitgangsspanning actief te ontladen, heeft de actieve ontlaadoptie een interne pulldown MOSFET Deze MOSFET verbindt een 120Ω-weerstand met de aarde wanneer het apparaat is uitgeschakeld. Dit circuit wordt geactiveerd wanneer de activeringspin laag is of wanneer het apparaat zich in de thermische uitschakelmodus bevindt.

Huidige limiet voor interne foldback

Dit circuit wordt gebruikt om de TPS7A11 te beschermen tegen stroomstoringen bij hoge belasting of spanningskortsluiting.

Thermische uitschakeling

Wanneer de thermische junctietemperatuur van het apparaat stijgt tot de thermische uitschakeltemperatuur, schakelt dit circuit het apparaat uit. Wanneer de temperatuur onder de uitschakeltemperatuur daalt, zorgt de thermische uitschakelhysterese ervoor dat de LDO weer reset.

De TPS7A11 werkt in drie functionele modi: normale werking, uitval-werking en uitgeschakelde modus. In de Dropout-modus is het apparaat niet in regeling en is de uitgangsspanning de waarde die gelijk is aan de ingangsspanning min de spanningsval over het doorlaatelement van het apparaat. In de uitgeschakelde modus is het apparaat uitgeschakeld.

Schakelschema

Op basis van de toepassingsvereisten zijn externe componenten vereist, samen met de TPS7A11 IC.

Schakelschema van TPS7A11

Condensatortypes

TPS7A11 vereist condensator s bij input, output en bias pinnen voor stabiliteit. Meestal keramische condensatoren worden aanbevolen. Wees voorzichtig bij het gebruik van meerlagige keramische condensatoren.

Vereisten voor input-outputcondensatoren

De minimum vereiste ingangscondensator voor TPS7A11 is 2,2 µF. De minimumwaarde voor de uitgangscondensator is 2,2 µF en de maximumwaarde is 22 µF. De waarde van de bias-condensator moet 0,1 µF zijn.

Pinconfiguratie van TPS7A11

TPS7A11 is beschikbaar als een 2,00 mm x 2,00 mm WSON, 6-pins DRV-pakket en een ultrakleine 0,74 mm x 1,09 mm, 5-pins DSBGA (YKA) -pakket.

DRV-pakket van TPS7A11

DRV-pakket

Voor dit pakket wordt aanbevolen om de thermische pad op aarde aan te sluiten.

Pin-1 is de gereguleerde output pin OUT. Voor stabiliteit is een condensator vereist die van OUT naar aarde moet worden aangesloten. Voor goede transiënte waarden worden de keramische condensatoren gebruikt, die dicht bij de uitgangspen van het apparaat worden geplaatst.
Pin-2 is de NC-pin die niet intern is aangesloten. Deze pin kan zwevend worden gelaten of kan op aarde worden aangesloten voor een goede thermische dissipatie.
Pin-3 is de activeringspin EN. Om het apparaat in te schakelen wordt deze pin hoog geheven en door de pin laag te maken kan het apparaat worden uitgeschakeld. Als inschakelfunctie vereist is, kan deze pin worden aangesloten op de IN- of BIAS-pin, maar onder de voorwaarde dat de spanningen op de IN-pin groter zijn dan 0,9V.
Pin-4 is de bias pin BIAS. Lage ingangsspanning en lage uitgangsspanning maken het gebruik van deze pin mogelijk. Voor de beste prestaties moet een condensator van deze pin op aarde worden aangesloten.
Pin-5 is de aardpen GND.
Pin-6 is de invoerpin IN. Vanuit stabiliteit moet een condensator van deze ingangspen naar de aarde worden aangesloten. Deze condensator moet dicht bij de IN-pin worden geplaatst.

5-pins DSBGA-YKA-pakket

Voor dit pakket is de werking van de Pin hetzelfde als het bovenstaande DRV-pakket.

A1 is de invoerpin IN.
A3 is de outputpin UIT.
B2 is de aardpen GND.
C1 is de bias pin BIAS.
C3 is de activeringspin EN.

Specificaties van TPS7A11

Specificaties van TPS7A11 zijn als volgt-

De TPS7A11 heeft een ultralaag spanningsbereik van 0,75V tot 3,3V.
Dit IC is verkrijgbaar als DRV- en YKA-pakketten.
Voor een DRV-pakket bij 500 mA is de ultralage uitval voor minimaal vermogensverlies 140mV.
Voor YKA-pakketten is de ultralage uitval 110mV.
Lage ruststroom voor V._INis 1,6 µA.
Voor V_VOOROORDEELIQ is 6 µA.
Belasting, lijn en temperatuur hebben een nauwkeurigheid van 1,5%.
Dit IC heeft een hoge PSRR van 64dB bij 1 kHz.
TPS7A11 heeft een actieve uitgangsontlading.
Deze spanningsregelaar is beschikbaar voor een vaste spanning van 0,5V tot 3V.
Het bereik voor V_VOOROORDEELis van 1,7 V tot 5,5 V.
De aanbevolen operationele junctietemperatuur van TPS7A11 is van -400C tot 1250C.
De uitgangsspanning die van dit IC wordt gehaald bij de temperatuur van de werkingsovergang is minimaal 0,5 V tot maximaal 3 V.
Samen met de IC wordt een instelcondensator van 0,1 µF gebruikt.
De maximale ESR moet lager zijn dan 250 mΩ bij gebruik bij junctietemperatuuromstandigheden.

Toepassingen

Toepassingen van TPS7A11 spanningsregelaar zijn als volgt-

Deze worden gebruikt om stroom te leveren aan de lagere kernspanningen van modern microcontrollers en sensoren
Deze worden gebruikt in smartwatches en fitnesstrackers.
Ook draadloze koptelefoons en oordopjes maken gebruik van deze spanningsregelaar.
Deze spanningsregelaar is te vinden in cameramodules.
Draagbare medische apparaten, smartphones, tablets en solid-state apparaten maken gebruik van de TPS7A11-spanningsregelaar.

Alternatieve IC

Het IC dat kan worden gebruikt als alternatief voor TPS7A11 is TPS7A26.

Vanwege de lage ingangsspanning en lage uitgangsspanning, is de TPS7A11 een ideale keuze geworden voor geluidsgevoelige draagbare elektronica op batterijen. Hoewel traditionele LDO's lagere input- en outputkenmerken hebben, is hun efficiëntie laag.

De TPS7A11 maakt gebruik van een voorspanningsrail om bij een lagere ingangsspanning te werken, waardoor de vermogensdissipatie over de matrijs wordt verminderd. Verdere specificatie van deze spanningsregelaar is te vinden in de data papier van Texas Instrumentation. Voor welke van uw toepassingen was TPS7A11 nuttig? Wat zijn de condensatorwaarden die u in het circuit hebt gebruikt?

Afbeeldingsbron: Texas Instrumenten