LT1117系列正低壓差穩(wěn)壓器：特性、應(yīng)用與設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，穩(wěn)壓器是不可或缺的關(guān)鍵組件，它能為各種電子設(shè)備提供穩(wěn)定的電源。今天，我們要深入探討Linear Technology公司的LT1117系列正低壓差穩(wěn)壓器，了解它的特性、應(yīng)用場景以及設(shè)計(jì)時的注意事項(xiàng)。

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一、產(chǎn)品概述

LT1117是一款正低壓差穩(wěn)壓器，能夠提供高達(dá)800mA的輸出電流。它有可調(diào)版本以及固定輸出電壓為2.85V、3.3V和5V的版本。其中，2.85V版本專門設(shè)計(jì)用于SCSI總線的有源終端。該系列穩(wěn)壓器采用了節(jié)省空間的SOT - 223表面貼裝封裝，適用于空間有限的應(yīng)用場景。

二、產(chǎn)品特性

1. 封裝與電壓選擇

• 節(jié)省空間的封裝：采用SOT - 223表面貼裝封裝，為空間受限的設(shè)計(jì)提供了便利。
• 多種電壓選擇：有可調(diào)版本以及固定的2.85V、3.3V、5V輸出電壓版本，滿足不同應(yīng)用的需求。

2. 電氣性能

• 高輸出電流：能夠提供高達(dá)800mA的輸出電流，可滿足大多數(shù)中小功率設(shè)備的供電需求。
• 低壓差工作：可低至1V壓差下工作，在800mA電流時，最大壓差保證在1.2V，且在較低負(fù)載電流時壓差會降低。
• 良好的調(diào)節(jié)性能：最大線路調(diào)節(jié)率為0.2%，最大負(fù)載調(diào)節(jié)率為0.4%，能提供穩(wěn)定的輸出電壓。

3. 其他特性

• 低靜態(tài)電流：與PNP型穩(wěn)壓器相比，LT1117的靜態(tài)電流流入負(fù)載，提高了效率。
• 內(nèi)部調(diào)節(jié)：芯片上的調(diào)節(jié)功能可將參考/輸出電壓調(diào)整到±1%以內(nèi)，同時對電流限制進(jìn)行調(diào)節(jié)，減少過載時對穩(wěn)壓器和電源電路的壓力。

三、應(yīng)用場景

1. 有源SCSI終端

LT1117 - 2.85版本專門用于SCSI總線的有源終端，為其提供穩(wěn)定的2.85V電壓。

2. 高效線性穩(wěn)壓器

可作為高效線性穩(wěn)壓器，為各種電子設(shè)備提供穩(wěn)定的電源。

3. 開關(guān)電源后置穩(wěn)壓器

在開關(guān)電源后級使用，進(jìn)一步穩(wěn)定輸出電壓，提高電源質(zhì)量。

4. 電池充電器

為電池充電器提供穩(wěn)定的電壓，確保充電過程的安全和穩(wěn)定。

5. 5V轉(zhuǎn)3.3V線性穩(wěn)壓器

可將5V電壓轉(zhuǎn)換為3.3V，滿足一些對3.3V電源有需求的設(shè)備。

四、電氣特性

1. 參考電壓與輸出電壓

• 參考電壓在不同條件下有不同的取值范圍，如在(I{OUT}=10mA)，((V{IN} - V{OUT}) = 2V)，(T{J}=25^{circ}C)時，參考電壓典型值為1.25V。
• 不同固定輸出電壓版本（2.85V、3.3V、5V）在不同條件下也有相應(yīng)的輸出電壓范圍，以確保輸出電壓的穩(wěn)定性。

2. 線路調(diào)節(jié)與負(fù)載調(diào)節(jié)

• 線路調(diào)節(jié)率最大為0.2%，負(fù)載調(diào)節(jié)率最大為0.4%，保證了在輸入電壓和負(fù)載變化時輸出電壓的穩(wěn)定性。

3. 壓差電壓

在不同輸出電流和溫度條件下，壓差電壓有不同的取值，如在(I{OUT}=800mA)，(0^{circ}Cleq T{J}leq125^{circ}C)時，壓差電壓最大為1.2V。

4. 其他特性

還包括靜態(tài)電流、熱調(diào)節(jié)、紋波抑制、調(diào)節(jié)引腳電流等特性，這些特性共同保證了穩(wěn)壓器的性能。

五、設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. 穩(wěn)定性

• 輸出電容：LT1117系列穩(wěn)壓器需要輸出電容作為頻率補(bǔ)償?shù)囊徊糠?，至少需?0μF的鉭電容或50μF的鋁電解電容，且輸出電容的ESR應(yīng)小于0.5Ω。當(dāng)調(diào)節(jié)引腳旁路時，輸出電容的要求會增加。
• 調(diào)節(jié)引腳旁路：使用可調(diào)版本時，調(diào)節(jié)引腳旁路可改善紋波抑制，但會增加輸出電容的需求。

2. 保護(hù)二極管

• 在正常操作中，LT1117系列通常不需要保護(hù)二極管。內(nèi)部調(diào)節(jié)引腳的電流路徑由內(nèi)部電阻限制，即使調(diào)節(jié)引腳上有電容，在短路條件下也不需要保護(hù)二極管來確保設(shè)備安全。
• 只有在使用非常大的輸出電容（如1000μF及以上）且輸入引腳瞬間短路到地時，才建議在輸出到輸入之間添加二極管。

3. 輸出電壓設(shè)置

通過在輸出和調(diào)節(jié)端子之間放置電阻來設(shè)置輸出電壓，通常選擇指定的最小負(fù)載電流10mA。對于固定電壓版本，R1和R2已包含在設(shè)備內(nèi)部。

4. 負(fù)載調(diào)節(jié)

由于LT1117是三端設(shè)備，無法提供真正的遠(yuǎn)程負(fù)載感應(yīng)，負(fù)載調(diào)節(jié)會受到連接穩(wěn)壓器和負(fù)載的導(dǎo)線電阻的限制。為獲得最佳負(fù)載調(diào)節(jié)，電阻分壓器的頂部（R1）應(yīng)直接連接到設(shè)備的輸出引腳。

5. 熱考慮

• LT1117系列穩(wěn)壓器具有內(nèi)部熱限制電路，可在過載條件下保護(hù)設(shè)備。但在連續(xù)正常負(fù)載條件下，最大結(jié)溫不得超過125°C。
• 需要考慮從結(jié)到環(huán)境的所有熱阻來源，對于SOT - 223封裝，還需考慮附近的其他熱源。可利用PCB板及其銅跡線的散熱能力進(jìn)行散熱。

6. 紋波抑制

• 紋波抑制曲線是使用調(diào)節(jié)引腳旁路的可調(diào)設(shè)備生成的，對于所有輸出電壓值都適用。為達(dá)到較好的紋波抑制效果，調(diào)節(jié)引腳電容在紋波頻率下的阻抗應(yīng)小于R1。
• 對于固定電壓設(shè)備和沒有調(diào)節(jié)引腳電容的可調(diào)設(shè)備，輸出紋波會隨著輸出電壓與參考電壓的比值增加而增加。

六、典型應(yīng)用電路

1. 1.2V至10V可調(diào)穩(wěn)壓器

通過調(diào)節(jié)電阻R1和R2的值，可以實(shí)現(xiàn)1.2V至10V的可調(diào)輸出電壓。

2. 帶關(guān)斷功能的5V穩(wěn)壓器

可通過TTL信號控制穩(wěn)壓器的關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)電源的靈活管理。

3. 遠(yuǎn)程感應(yīng)

通過合理的電路設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程負(fù)載感應(yīng)，提高負(fù)載調(diào)節(jié)性能。

4. 固定穩(wěn)壓器輸出電壓調(diào)節(jié)

可對固定輸出電壓的穩(wěn)壓器進(jìn)行輸出電壓調(diào)節(jié)，滿足不同的應(yīng)用需求。

5. 其他應(yīng)用

還包括電池充電器、電池備份穩(wěn)壓電源、提高紋波抑制、自動光控制、高效雙電源等多種應(yīng)用電路。

七、相關(guān)產(chǎn)品

Linear Technology還提供了一系列相關(guān)的穩(wěn)壓器產(chǎn)品，如LT1118、LT1129、LT1763等，這些產(chǎn)品在輸出電流、壓差電壓、靜態(tài)電流等方面各有特點(diǎn)，可根據(jù)具體應(yīng)用需求進(jìn)行選擇。

總之，LT1117系列正低壓差穩(wěn)壓器以其豐富的特性和廣泛的應(yīng)用場景，為電子工程師在電源設(shè)計(jì)中提供了一個可靠的選擇。在設(shè)計(jì)過程中，需要充分考慮其穩(wěn)定性、保護(hù)、輸出電壓設(shè)置、熱管理和紋波抑制等方面的要點(diǎn)，以確保設(shè)計(jì)出性能優(yōu)良的電源電路。你在使用LT1117系列穩(wěn)壓器時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。