適用于多種應(yīng)用場景的高壓低功耗LDO
日期：2022-11-29
來源：belling
在多節(jié)電池供電的應(yīng)用中，大多會選擇中高壓低功耗LDO來給低壓器件（如MCU等）供電。這些產(chǎn)品除了需要LDO具有極低的靜態(tài)功耗外，其中一些應(yīng)用場景對LDO輸出電壓精度、輸出過沖、紋波、動態(tài)響應(yīng)等性能指標(biāo)也提出了較高的要求。BL9157輸出電壓精度±1%，上電時(shí)輸出無過沖，并且具有良好的電源紋波抑制比、動態(tài)響應(yīng)、全電壓范圍內(nèi)極低的靜態(tài)功耗等性能指標(biāo)，可以完美地滿足這類應(yīng)用，典型應(yīng)用見圖1。
圖1 BL9157 典型應(yīng)用原理圖
以下列舉了一些典型的應(yīng)用場景：
場景一：給MCU供電的LDO，需要輸出電壓精度高且上電時(shí)無明顯過沖
在給MCU供電的應(yīng)用中，對LDO的輸出精確要求很高，并且要求上電時(shí)LDO輸出不能有明顯的過沖。比如，正常3.3V工作的MCU一般能承受的最高電壓為3.6V，如果LDO的輸出上沖超過3.6V則很可能會導(dǎo)致MCU損壞。BL9157輸出電壓精度±1%，針對輸出過沖進(jìn)行了專門的設(shè)計(jì)，在上電時(shí)輸出非常穩(wěn)定，無明顯上沖。（見圖2-1、圖2-2）
圖2-1電源開關(guān)機(jī)測試圖
圖2-2電源開關(guān)機(jī)輸出無過沖測試結(jié)果
場景二：在電池供電的應(yīng)用中需要LDO在寬輸入電壓范圍內(nèi)（VIN=VOUT～VMAX）具有低功耗性能
在電池供電的產(chǎn)品中，當(dāng)電池電量降低時(shí)電池的電壓也會隨之降低，此時(shí)相比LDO的輸出電壓壓差減小，有的LDO在壓差減小時(shí)靜態(tài)功耗會明顯增大，無法滿足全電壓范圍內(nèi)低功耗的要求。BL9157在全電壓范圍內(nèi)都具有極低的靜態(tài)功耗。典型測試應(yīng)用圖和測試數(shù)據(jù)如下圖3和表1。
圖3 BL9157 VIN=VOUT～VMAX的IQ測試原理圖
表1 BL9157不同輸入電壓(VIN)下的IQ表（VOUT=3.3V）
場景三：在負(fù)載電流劇烈變化的應(yīng)用中需要LDO具有良好的動態(tài)響應(yīng)性能
負(fù)載電流劇烈變化的應(yīng)用對LDO的動態(tài)響應(yīng)性能提出了更高的要求。在系統(tǒng)應(yīng)用中，當(dāng)負(fù)載電流變化時(shí)LDO的輸出電壓不能有明顯的波動，如果輸出電壓波動過大可能會導(dǎo)致負(fù)載進(jìn)入欠壓保護(hù)狀態(tài)，更嚴(yán)重的甚至可能會引起負(fù)載的損壞。BL9157具有優(yōu)異的動態(tài)響應(yīng)性能。（見圖4-1、圖4-2）
圖4-1 BL9157動態(tài)響應(yīng)測試圖
圖4-2動態(tài)響應(yīng)（VOUT=5V IOUT=15mA～135mA動態(tài)切換）測試結(jié)果
場景四：特殊應(yīng)用需要LDO在全溫度范圍內(nèi)輸出電壓和靜態(tài)功耗保持穩(wěn)定
對于一些特殊的應(yīng)用領(lǐng)域場合如基站電源等，應(yīng)用環(huán)境惡劣，這樣就對于芯片的全溫度范圍內(nèi)的指標(biāo)提出了更高的要求。BL9157在全溫度范圍內(nèi)輸出電壓以及靜態(tài)電流無明顯變化，可以很好地滿足該類應(yīng)用的設(shè)計(jì)要求。（見圖5-1、圖5-2、圖5-3）
圖5-1 全溫范圍VOUT、IQ測試圖
圖5-2 BL9157在不同環(huán)境溫度下的IQ變化
圖5-2 BL9157在不同環(huán)境溫度下的IQ變化
場景五：高集成度的電子產(chǎn)品需要LDO具有輸出低紋波的特性
隨著電子產(chǎn)品的復(fù)雜度和集成度不斷提高，對于系統(tǒng)電源的紋波要求也越來越高。相比于傳統(tǒng)的DC/DC方案，LDO可以更好地降低輸出紋波。BL9157具有良好PSRR（電源抑制比）性能，在電源電壓波動時(shí)可以確保輸出電壓保持穩(wěn)定。（見圖6-1、圖6-2）
圖6-1 BL9157 PSRR測試圖
圖6-2 BL9157 PSRR vs Frequency (VOUT=5V, IOUT=10mA)測試結(jié)果
BL9157產(chǎn)品介紹
BL9157是一款高精度、低壓差、低功耗的線性穩(wěn)壓電路，最高工作電壓30V，最大電流可達(dá)150mA。該產(chǎn)品具有出色的動態(tài)響應(yīng)和PSRR性能，上電時(shí)輸出無過沖，全電壓范圍內(nèi)具有極低的靜態(tài)功耗，特別適合節(jié)能和低功耗的應(yīng)用場景。在一些對輸出過沖、動態(tài)響應(yīng)或者全溫度范圍內(nèi)靜態(tài)功耗有嚴(yán)格要求應(yīng)用場合，BL9157是十分理想的選擇。
主要特性
? 低功耗：2uA（Typ）
? 最大輸出電流：150mA
? 低壓差：650mV@100mA VOUT=5V
? 高耐壓：30V（Max）
? PSRR：-60dB@217Hz
? 高精度：±1%
? 內(nèi)部集成OTP功能
? ESD（HBM）高達(dá)8kV
? 封裝形式：SOT89-3（兩種腳位）
圖7 BL9157不同封裝腳位
典型應(yīng)用領(lǐng)域
? 電池供電設(shè)備
? 通訊設(shè)備
? 儀器儀表
? 智能家居
? BMS
0755-82127888