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如何为现代电路设计选择正确的线性电压调节器IC
电压调节器是任何电子设计的重要组成部分,您可能不会注意到,但是超过90%的电子项目/产品需要某种电压调节器才能在功能上运行。使其成为各种应用程序中最常用且最容易获得的电子零件之一。
但是通常会有您在课堂上最好的情况电压调节器不符合特定应用的特定要求,在搜索Mouser,Element14或Digkikey中的电压调节器之后,您无法决定如何选择电压调节器IC用于您的电子设计。
因此,在本文中,我们将了解一些最便宜,常用的电压调节器在市场上可用。另外,我将向您展示在选择特定应用程序的电压调节器之前,需要考虑哪些参数。最后,我会挑出一些很酷的十大现代线性调节器IC它可以用作现代替代年龄的替代品LM7805,,,,LM317,,,,AMS1117等等,每个人都会有一个简短的描述。
为您的电路设计选择正确的调节器类型
在拾取电压调节器芯片之前,您需要首先介绍最基本的参数,尽管存在其他关键参数,但目前,我们将重点关注主三个。输入电压,输出电压, 和负载电流。
使用已知的输入电压和输出电压,您可以通过了解所有这些参数来确定输入电流和输出电流,您可以轻松地计算输入和输出耗散功率,并确定特定应用所需的哪种类型的电压调节器。
说起电压调节器的类型众所周知,只有两种主要类型的电压调节器类型:它们正在切换调节器和线性调节器,它们也被分为升级和降低监管机构。为了更好地理解详细的框图,如下所示。
如果您正在寻找低于输入电压低的输出电压,则仅用于线性电压调节器,因为线性电压调节器很便宜并且易于在市场上找到,因为它们经常在许多应用中使用
如果您正在查看大于输入电压大的输出电压,那么只需选择一个切换调节器,似乎如果您的功率耗散非常高,则表示您的输出电流在几个项目中,您可以选择一个切换调节器。切换电压调节器比线性调节器更有效。
计算功率和散热以提高效率
线性电压便宜,易于使用且易于使用,但是线性调节器的主要缺点是消散的功率,如果不仔细考虑,它可能会导致快速的电池消耗(用于电池供电的应用程序),或者可能过热,它会导致其过热可以永久损坏设备。理解这个概念更好,让我们用一些示例来澄清事情,
假设我们的输入电压为12V,输出电压为3.3V,电压差变为12V -3.3V = 8.7V。现在,假设您的负载电流为500mA,在另一种情况下,您的负载电流为100mA。
在第一种情况下,调节器必须消散8.7V * .5A = 4.35W的热量,这对于任何3.3V调节器来说都是非常巨大的。
在第二种情况下,调节器必须消散8.7V * .05A = 0.43W,可以通过任何优质的3.3V调节器来轻松处理。
您需要注意的另一个关键方面称为热阻它由“θ-ja”定义,其单位写为°C/w。现在,您正在问这是什么“θ-ja”参数?
它定义了IC将加热多少(高于环境温度)以耗散一瓦的功率。用“θ-ja”乘以功率将使您的温度升高以上。
低压电池供电设计的低脱液(LDO)
为了克服线性调节器中的一些主要问题,LDO并引入了切换调节器。顾名思义,LDO是一种非常低的辍学电压的调节器。你可以学习有关低脱落电压调节器的更多信息通过遵循文章的链接。
但是现在问题仍然存在:什么低脱落电压甚至意味着?
要了解辍学电压的概念,让我们以最受欢迎的78xx系列调节器的榜样LM7805或者LM7809电压调节器IC。仅通过查看一个78系列的数据表,您就可以看到该系列调节器的辍学电压为2V。这意味着只有当输入电压比输出电压高2V时,调节器才能正常运行。
如果您认为2V不是很高,那么如果您用2V电压下降,您会再次错了。假设您正在拉500mA电流,然后您在整个监管机构中浪费了1W的功率,这是很多浪费的力量7805调节器。
较新的最有效的LDO具有非常低的辍学电压,在满载条件下可能小于200mV。这就是为什么这样的LDO可以以减少耗散功率减少10倍的输出电流10倍的原因。此类LDO的列表将在文章后面讨论。
十大现代线性电压调节器ICS
HT7333-A制作的Holtek半导体
这ht7333-a是一个工业经典,成本非常低的单芯片低辍学调节器,最大12V的输入电压, 和输出电压为3.3V。该芯片的输出电压具有3%的公差,可以处理最大值250mA的输出电流。
这是一个在不同产品上使用的非常常用的芯片,并包含在TO-92软件包,即通孔版本。SOT-89软件包中还提供了表面安装版本。零件号的最后两个数字表示输出电压。所以,HT7333均值3.3V,此芯片还有其他固定输出版本,范围为1.8V -5V。有关更多信息,请参考数据表。
应用包括电池供电设备,微控制器和微处理器的电压调节器,无线通信设备等。金宝搏188beat此芯片的一件成本为0.49美元,下拉货低至$ 0.016对于整个3000的卷轴。
零件名称:HT7333
数据表:HT7333数据表
AP2112K由Diodes Incorporated
这AP2112K是一个略现代的单芯片,成本非常低,超低辍学器,具有一个输入电压为6.5V和输出电压为3.3V并带有输出电压精度±1.5%。这个芯片可以处理最大600mA的输出电流@ 250mv典型的电压下降。它具有内置的短电路保护,并具有专用引脚,可在外部启用或禁用芯片。
它的静态电流为55µA和备用电流为0.01µA,工作温度范围为-40°C至 +85°C。它可以在两部分调节系统中配置为二级调节器。该IC还具有远距离的固定输出电压,并带有一个微小的SOT23-5软件包。您可以根据您的特定需求参考此芯片的数据表。
应用包括有效的电压调节器,微控制器的电源,LCD和笔记本电脑的电源。188金宝搏官方网站该芯片的一件成本为0.47美元,下降到很低$ 0.098对于整个3000的卷轴。
零件名称:AP2112K
数据表:AP2112K数据表
NX117CE通过NXP半导体
这NX1117CE也是一种行业标准,成本非常低,单芯片易于使用,并且是迄今为止最常用的LDO(低辍学器),它具有一个20V的输入电压Max @ 6mA和一个输出电压为3.3V(对于3.3V版本),输出电压精度为±1.5%。这个芯片可以处理最大1A的输出电流@ 500mv典型的电压下降。
它具有内置输出电流限制功能,如果过载或短路状态,则具有热关闭。它的静态电流为10mA,工作温度范围为-40°C至 +125°C。借助各种软件包选项,它可以用作用于不同输出电压选项和包装信息的各种应用程序的主要电压调节器,请参阅此芯片的数据表。
应用程序包括用于切换DC到DC转换器的邮政调节器,高效线性调节器,电池充电器等。这个芯片的一件成本为0.37美元,下降了低至$ 0.067对于整个3000的卷轴。
零件名称:NX1117CE
数据表:NX1117CE数据表
LP2985由德州仪器
这LP2985是一个新的,非常低的成本,单芯片,超低的掉落调节器,有一个最大16V的输入电压, 和输出电压为3.3V(对于3.3V版本),输出电压精度为±1.5%。这个芯片可以处理150mA的最大输出电流@ 280mv典型的电压下降。
它具有内置的短电路保护和专用旁路引脚,可以在其中添加10 nf电容器以进行超低噪声操作。它的静态电流为850µA和备用电流为0.01µA,工作温度范围为-40°C至 +85°C。它配备了一个很小的SOT23-5软件包,因此可以安装在一些最密集的超小型应用程序中,所有这些功能使其成为主开关调节器后次级调节器的理想候选者。
这也具有远距离的恒定输出电压。您可以根据您的特定需求参考此芯片的数据表。应用程序包括便携式设备,数码相机和摄像头,CD播放器等。该芯片的一件成本为0.51美元,下降到很低$ 0.298对于整个3000的卷轴。
零件名称:LP2985
数据表:LP2985数据表
MICROCHIP的MIC29302WU
这MIC29302WU也是一个行业标准,非常低成本,高电流LDO(低液位调节器),其输入电压为26V最大,输出电压为3.3V(适用于3.3V版本),并且保证的输出电压精度为1%,此芯片可以处理一个3A的最大输出电流@ 500mv典型的电压下降。作为附加功能,此IC提供了启用和状态引脚的额外逻辑级别。EN PIN是控制调节器的输出,状态引脚用于IC的状态。
它的静态电流为10mA,工作温度范围为-40°C至 +125°C。保护功能包括过电流,反向极性,过度和保护正和负瞬态电压尖峰。有了各种软件包选项,它可以用作各种应用的主要电压调节器。有关不同的输出电压选项和包装信息,请参考数据表这个调节器。
应用程序包括用于切换DC到DC转换器的邮政调节器,微处理器供应,电池充电器,汽车电子设备等。这个芯片成本$ 2.14一件一件,整个卷轴的3000卷均低至1.61美元。
零件名称:MIC29302WU
数据表:MIC29302WU数据表
LM1084由德州仪器
这LM1084也是一种行业标准,成本非常低,单芯片,高电流LDO(低辍学器),其最大输入电压为25V-29V,具体取决于输出电压它具有三个变体一个是3.3V,第二个是5V变体,还有一个可调节的变体,可以通过反馈电阻组合来设置输出电压。这是一个野兽LDO,带有输出电流容量为5A。
它具有内置输出电流限制功能,如果过载或短路状态,则具有热关闭。它的静态电流为10mA,工作温度范围为-40°C至 +125°C。有了各种软件包选项,该IC可以用作各种应用的主要电压调节器。有关不同的输出电压选项和软件包信息,请参考数据表这个芯片。该LDO也由一家名为的中国公司生产HGSEMI,但是数据表在普通话中;如果您是中国的观众,或者您可以阅读普通话,也可以检查此替代部分。该监管机构的价格大大降低了中文版本。
应用程序包括用于切换DC到DC转换器的邮政调节器,高效线性调节器,电池充电器等。这个芯片费用为$ 2.65一件一件,整个卷轴的3000卷均低至1.13美元。
零件名称:LM1084
数据表:LM1084数据表
AZ1084C由Diodes Incorporated
这AZ1084C也是一种行业标准,成本非常低,电流高(低辍学器),其输入电压为13.2V,并且输出电压为3.3V(对于3.3V版本),并且以输出电压精度为±.015%,该芯片可以处理5A @ 1.35V典型电压下降的最大输出电流。
它有一个内置输出电流限制功能在过载或短路状态下进行热关闭。它的静态电流为10mA,工作温度范围为-40°C至 +125°C。有了各种软件包选项,它可以用作各种应用的主要电压调节器。有关不同的输出电压选项和包装信息,请参考数据表这个调节器。
应用程序包括用于切换DC到DC转换器的邮政调节器,微处理器供应,电池充电器,台式PC,RISC和嵌入式处理器的供应及更多。这个芯片费用$ 0.50一件一件,整个卷轴的3000卷均低至0.167美元。
我之所以提到这一部分,是因为它不是由Texas Instruments这样的Biggy制造的,也不是由一家仅以普通话提供其数据表的中国公司制造的。Diodes Incorporated是一家知名的公司,我们可以闭着眼睛可以信任其产品,作为奖励,它确实很便宜。
零件名称:AZ1084C
数据表:AZ1084C数据表
LT1085线性技术
这LT1085也是行业标准,成本非常低,高电流LDO(低液位调节器),其输入电压为30V最大,可调节和固定输出电压版本可用,输出电压精度为±.015%,此芯片可以处理7.5A @ 1V典型电压下降的最大输出电流。
它的静态电流为10UA,其工作温度范围从-40°C到 +150°C,具体取决于包装尺寸。保护功能包括过电流,反向极性,过度和保护正和负瞬态电压尖峰。有了各种软件包选项,它可以用作各种应用的主要电压调节器。有关不同的输出电压选项和包装信息,请参阅数据表这个调节器。
应用程序包括用于切换DC到DC转换器的邮政调节器,高效线性调节器,电池充电器,恒定电流调节器等。这个芯片费用$ 0.50一件一件,整个卷轴的3000卷均低至0.167美元。
零件名称:LT1085
数据表:LT1085数据表
Rohom半导体BA3258HFP
这BA3258HFP也是行业标准,低成本,单芯片,双输出,高电流LDO(低辍学器),其输入电压为14V最大,此IC特征双输出阶段在显示的版本中。它可以产生两个受监管的输出供应栏1.3V,并从一个输入中产生一个1.5V的电源轨。这是一个非常高效的LDO,它包含在HRP5软件包中。
它的静态电流为10mA,工作温度范围为-40°C至 +125°C。有关不同的输出电压选项和包装信息,请参考数据表这个芯片。应用程序包括FPD,TVS,DSP等。这个芯片费用为0.57美元一件一件,整个卷轴的3000卷均低至0.38美元。
零件名称:BA3258HFP
数据表:BA3258HFP数据表
HMC1060LP3通过模拟设备
这HMC1060LP3E也是行业标准,单芯片,多输出,高电流LDO(低辍学器),其输入电压为5.6V,并提供四个输出通道。四个输出电压通道是可编程的并命名为VR1 -VR4。VR1可以编程为1.8 V至5.2 V @ 100mA,VR2和VR3可以在1.8 V至5.2 V @ 50mA和VR4以1.8 V至5.2 V @ 300mA编程
这是迄今为止整个清单中最昂贵的芯片惊人的功能与温度(PTAT)输出电压和超低噪声性能一样。数据表说了用温度缩放电源电压,以最大化相位噪声和输出功率性能。
它具有内置输出电流限制功能,在过载或短路条件下进行热关闭,并且在-40°C至 +125°C以下运行。有关不同的输出电压选项和包装信息,请参阅此芯片的数据表。应用包括RF和混合信号供应,超低噪声频率产生(PLL,VCO,具有集成VCO的PLL)等。这个芯片成本一件$ 9.435682整个卷轴为3000美元,低至$ 7.388182。
零件名称:HMC1060LP3E
数据表:HMC1060LP3数据表
笔记:请注意制造商,该设备的某些参数可能会根据制造商的数量推迟。
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