Texas Instruments TPS748A/TPS748A-Q1低压差 (LDO) 线性稳压器为各种应用提供简单易用、稳健可靠的电源管理解决方案。用户可编程软启动通过减少启动时的电容性浪涌电流,最大限度地减少对输入电源的压力。软启动是单调的,设计用于为许多不同类型的处理器和特定应用集成电路 (ASIC) 供电。使能输入和电源良好输出可以方便地与外部稳压器进行排序。这种完全的灵活性能够实现对解决方案的设置,使其满足现场可编程门阵列 (FPGA)、数字信号处理器 (DSP) 和其他具有特殊启动要求的应用程序的排序要求。
数据手册:
精密参考和误差放大器在负载、线路、温度范围内以及整个过程中提供0.85%的精度。该器件搭配任何大于或等于10?F的电容器都能稳定工作。它也完全额定用于-40°C至+125°C的结温 (T J ) 范围。Texas Instruments TPS748A/TPS748A-Q1采用小型3mm × 3mm VSON-10封装,形成了高度紧凑的总解决方案尺寸。TPS748A-Q1器件符合AEC-Q100标准,适用于汽车应用。
特性
- V
OUT范围:0.8V至3.6V - 超低V
IN范围:0.8V至6.0V - V
BIAS范围:2.7V至6.0V - 低压差:75mV(1.5A,V
BIAS= 5V时的典型值) - 电源良好 (PG) 输出,允许电源监控或为其他电源提供排序信号。
- 在整个负载、线路和温度范围内的精度为±0.85%
- 可编程软启动提供线性电压启动
- V
BIAS,允许低VIN操作,具有良好的瞬时响应 - 与任何 ≥10?F的输出电容器稳定工作
- 采用小型3mm × 3mm × 1mm VSON-10封装
功能框图
TPS748A 1.5A可编程软启动低压差线性稳压器技术解析
一、核心特性与应用场景
TPS748A是德州仪器(TI)推出的高性能低压差线性稳压器(LDO),具有1.5A输出能力和可编程软启动功能。该器件采用先进的NMOS拓扑结构,在紧凑的3mm×3mm VSON-10封装中实现了卓越的性能。
?关键参数特性?:
- ?超宽输入电压范围?:0.8V至6.0V(VBIAS:2.7V至6.0V)
- ?输出电压范围?:0.8V至3.6V(可调版本)
- ?低压差性能?:75mV典型值@1.5A(VBIAS=5V时)
- ?高精度输出?:0.85%精度(涵盖线路、负载和温度变化)
- ?可编程软启动?:通过外部电容配置启动时间
- ?电源良好(PG)输出?:支持电源监控和系统时序控制
?典型应用领域?:
二、架构设计与功能模块
1. 创新性双电源架构
TPS748A采用独特的?双电源输入设计?:
- ?VIN引脚?:主功率输入,直接驱动NMOS功率管
- ?VBIAS引脚?:为误差放大器、基准源等控制电路供电
这种架构允许在极低输入电压(0.8V)下仍能保持良好性能,同时通过独立偏置电源优化了压差特性。
2. 关键功能模块
?功率级?:
- 集成NMOS功率晶体管(RDS(on)典型值2.2mΩ/1.3mΩ)
- 支持高达1.5A连续输出电流
?控制环路?:
- 精密带隙基准源(0.8V±0.5%)
- 高增益误差放大器
- 内部补偿网络(稳定支持≥10μF陶瓷电容)
?保护电路?:
- 混合式折返限流(ICL=2.3A-3.1A)
- 热关断保护(TSD=165℃)
- 输入欠压锁定(UVLO)
三、关键外围元件选型
1. 电容选择指南
电容位置 | 最小值 | 推荐值 | 类型要求 |
---|---|---|---|
输入(CIN) | 1μF | 10μF | X5R/X7R陶瓷 |
偏置(CBIAS) | 0.1μF | 4.7μF | X5R/X7R陶瓷 |
输出(COUT) | 10μF | 22μF | 低ESR陶瓷 |
软启动(CSS) | 1nF | 10nF | 常规陶瓷 |
?特殊说明?:当VIN与VBIAS连接同一电源时,总输入电容需≥4.7μF
2. 热设计考虑
在1.5A满载时:
- 最大功耗PD = (VIN - VOUT) × IOUT
- VSON封装热阻:θJA=47.2℃/W
- 建议PCB布局:
- 使用2oz铜厚
- 热焊盘下方布置过孔阵列
- 最小铜面积≥275mm?(小型化设计)
四、PCB布局指南
1. 层叠建议(4层板)
- ?顶层?:功率走线及关键元件
- ?内层1?:完整地平面
- ?内层2?:VIN电源层
- ?底层?:辅助地及测试电路
2. 关键布局规则
- ?功率路径?:
- 输入/输出电容尽量靠近相应引脚
- 使用宽铜皮连接SW节点
- ?地系统?:
- 采用单点星型接地
- 热焊盘通过多个过孔连接至地层
- ?信号隔离?:
- FB走线远离高频噪声源
- PG信号加适当滤波
五、故障排查与调试
1. 常见问题解决方案
现象 | 可能原因 | 解决措施 |
---|---|---|
启动失败 | EN信号时序不当 | 确认满足VBIAS→VIN→EN序列 |
输出电压不稳 | 输出电容ESR过高 | 更换低ESR陶瓷电容 |
过热保护 | 散热不足或过载 | 检查铜面积/负载电流 |
PG信号异常 | 上拉电阻不合适 | 调整为10kΩ-100kΩ |
2. 测试点建议
- ?输入监测?:VIN与PGND之间
- ?输出监测?:VOUT与PGND之间
- ?开关节点?:功率管漏极
- ?反馈信号?:FB引脚电压
-
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