通過(guò)新一代電源管理器件滿足嚴(yán)格的空間限制要求

在如今我們生活的“智能世界”中，電子互聯(lián)設(shè)備越來(lái)越多。雖然各種移動(dòng)和互聯(lián)設(shè)備在設(shè)計(jì)方面日趨復(fù)雜化，甚至便攜、消費(fèi)電子或工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域里最基本的設(shè)備都要依賴于各種不同的電子子系統(tǒng)。每個(gè)子系統(tǒng)都需要特定的直流電壓電源，這意味著需要許多電源管理電路，以便提供不同的電源電壓。諸如低壓差(LDO)穩(wěn)壓器，DC/DC轉(zhuǎn)換器和基準(zhǔn)電壓源之類的電路，不僅要提供精確的電壓和高功效，還需要設(shè)計(jì)得越來(lái)越小，以滿足空間至關(guān)重要的應(yīng)用要求，尤其是在移動(dòng)消費(fèi)領(lǐng)域。

移動(dòng)和便攜式產(chǎn)品市場(chǎng)是一個(gè)瞬息萬(wàn)變的市場(chǎng)。下一代移動(dòng)互聯(lián)設(shè)備實(shí)現(xiàn)的功能和連接越來(lái)越多，包括USB、藍(lán)牙或WIFI等行之有效的方法，或HDMI等顯示選項(xiàng)，與此同時(shí)，除對(duì)PCB元件尺寸有某些非常嚴(yán)格的限制之外，為保持并延長(zhǎng)電池壽命，對(duì)電源效率提出了更高要求。

在提供高度可靠和高效管理器件方面，恩智浦已取得了一些非常顯著的進(jìn)步，同時(shí)還采用節(jié)省空間的最新封裝技術(shù)。最近，該公司更關(guān)注標(biāo)準(zhǔn)線性電源管理應(yīng)用，并增加了相關(guān)投資。恩智浦提供一系列極具吸引力的電源管理產(chǎn)品，這些產(chǎn)品非常適合各種電壓和應(yīng)用環(huán)境，為移動(dòng)產(chǎn)品提供了高可靠性和長(zhǎng)電池壽命，同時(shí)還最大限度地減少電路板空間。恩智浦的標(biāo)準(zhǔn)線性產(chǎn)品組合包括低壓差(LDO)穩(wěn)壓器，DC/DC轉(zhuǎn)換器和基準(zhǔn)電壓源，所有這些都采用多種封裝形式，包括極小的薄型封裝選項(xiàng)，以滿足最苛刻的應(yīng)用需求。

該公司在許多消費(fèi)應(yīng)用市場(chǎng)的不少標(biāo)準(zhǔn)線性產(chǎn)品組合設(shè)計(jì)方案已獲采納，包括多個(gè)智能手機(jī)市場(chǎng)上的領(lǐng)先品牌、媒體播放器和平板電腦等移動(dòng)設(shè)備、投影儀、打印機(jī)以及高端咖啡機(jī)等家用設(shè)備。此外，小型LDO還設(shè)計(jì)用于相機(jī)和傳感器等模塊中。

恩智浦標(biāo)準(zhǔn)線性產(chǎn)品組合中的主要器件

穩(wěn)壓器用于在一定輸入電壓范圍內(nèi)提供穩(wěn)定的電源電壓，而不管負(fù)載為何。在電源電壓和負(fù)載電壓差異很小的應(yīng)用中(如電池供電的器件中)，LDO穩(wěn)壓器是理想的選擇。

LD6805和LD6835 LDO穩(wěn)壓器

恩智浦的LD6805和LD6835屬小型LDO穩(wěn)壓器系列，分別為L(zhǎng)D6805和LD6835提供2.3至5.5V和1.75至5.5V的工作電壓范圍。這些器件提供1.2至3.6V的固定輸出電壓。

這些LDO具有高電源抑制比(PSRR)，在1kHz時(shí)為75dB(見圖1)。高PSSR LDO是用于后DC/DC調(diào)節(jié)電路的理想選擇。

圖1 – LD6805/LD6835的PSRR特性

LD6805和LD6835系列采用1 x 1 x 0.55mm DFN1010C-4塑料封裝(所謂的“鉆石”封裝，見圖2)，即現(xiàn)代通信行業(yè)常見的封裝。這使其非常適用于要求元件小型化以確保高電池壽命的便攜式應(yīng)用。此外，這種封裝具有很好的散熱性能。

圖2 – 采用超小型DFN1010C-4封裝的LD6805和LD6835 LDO穩(wěn)壓器

LD6806超LDO穩(wěn)壓器

LD6806系列是具有超低壓降的小型LDO穩(wěn)壓器，額定電流200mA時(shí)僅為60mV(典型值)。輸入電壓范圍為2.3V至5.5V，輸出電壓范圍固定為1.2V至3.6V。該器件采用不同的表面貼裝封裝，包括0.4mm間距的超小型芯片級(jí)封裝(尺寸僅為0.76 x0.76mm)和無(wú)鉛SOT886或SOT753 (SOT23-5)塑料封裝。LD6806在工業(yè)溫度范圍(–40至+85°C)的壓降特性見圖3。

圖3 – LD6806 I-V 壓降特性與溫度的關(guān)系

低壓降輸出電壓特性使該器件非常適合輸入電壓非常接近所需輸出電壓的電池驅(qū)動(dòng)型應(yīng)用。超小型尺寸也使得LD6806系列非常適合智能手機(jī)等需要微型元件的應(yīng)用。

LD6815 LDO穩(wěn)壓器(有鉛元件)

除領(lǐng)先的消費(fèi)表面貼裝封裝外，LD6815 LDO穩(wěn)壓器系列還采用尺寸為2.9 x 1.5 x 1.0mm的SOT753(SOT23-5)標(biāo)準(zhǔn)封裝。這種封裝可實(shí)現(xiàn)最佳的散熱，非常適合消費(fèi)電子、計(jì)算和工業(yè)市場(chǎng)中的各種應(yīng)用。這些應(yīng)用大多需要調(diào)節(jié)通過(guò)電源適配器供電的子電路。LD6815的電氣特性包括75dB的高電源抑制比(PSRR)和低壓降(額定電流為150mA時(shí)為250mV)，從而確保出色的工作穩(wěn)定性。

DC6MDC/DC降壓轉(zhuǎn)換器

封裝越來(lái)越小的便攜式和移動(dòng)產(chǎn)品中的關(guān)鍵問(wèn)題是空間受限。DC6M系列提供超小型晶圓級(jí)芯片級(jí)封裝，尺寸僅為0.8×1.2mm。由于工作頻率高達(dá)6MHz，因此有必要使用僅470nH的極小輸出電感。這導(dǎo)致PCB的尺寸非常小，對(duì)于DC/DC唯一需要的外部元件是輸入和輸出端的電容以及輸出端的電感。為避免這些高頻DC/DC變換器的噪聲問(wèn)題，優(yōu)化后的DC6M系列在整個(gè)0至650mA的負(fù)載范圍內(nèi)提供小于10mV低輸出電壓紋波。

在高達(dá)7mV的典型電源電壓條件下，DC6M的電壓紋波特性如圖4所示。

圖4 – DC6M輸出電壓波紋[!--empirenews.page--]

TL431電壓基準(zhǔn)

電壓基準(zhǔn)系列完善了恩智浦的電源管理產(chǎn)品組合，針對(duì)TL431的2.495V，這些都是隔離開關(guān)式電源(SMPS)應(yīng)用的理想選擇。該系列采用2.9 x 1.3 x 1mm SOT23封裝，符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)，即汽車IC的臨界應(yīng)力測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。

應(yīng)用示例

i - 用于NAND閃存的LD6806 LDO穩(wěn)壓器

如圖5所示，LD6806為NAND閃存提供非常低的壓降電壓，使其非常適合于電池供電的應(yīng)用。這類應(yīng)用中的壓差非常小，隨電池的放電還將減少。LD6806也可置于負(fù)載點(diǎn)旁，通過(guò)PCB走線補(bǔ)償壓降。

圖5 – 為NAND閃存供電的LD6806

LD68xx系列LDO也可以用來(lái)在Cortex-M0微控制器方案應(yīng)用中提供幾毫安的電流，也可用于需要幾百毫安的具有眾多I/O和外設(shè)功能的應(yīng)用(見圖6)。

圖6 - LD6806 LDO和Cortex-M0 LPC810 MCU

ii-用于微控制器的LD6938 LDO穩(wěn)壓器

LD6938雙LDO可以為跨越兩個(gè)電壓域的微控制器供電：例如，在基于LPC3220 ARM9內(nèi)核的微控制器應(yīng)用中提供1.2V和3.3V(見圖7)。

圖7 - LD6938 LDO和ARM9 LPC3220 MCU

iii - 針對(duì)CMOS傳感器的LD6805K LDO穩(wěn)壓器和DC6M DC/DC降壓轉(zhuǎn)換器

組合使用LDO和DC/DC器件的典型便攜式應(yīng)用如圖8所示，其中LD6805K LDO和DC6M DC/DC降壓轉(zhuǎn)換器為攝像頭應(yīng)用中的CMOS傳感器供電。

圖8 - 為CMOS傳感器供電的LD6805K和DC6M

DC6M為CMOS傳感器的數(shù)字內(nèi)核和I/O部件提供高效電源。DC6M PCB尺寸極小，不僅因?yàn)槠湫酒?jí)封裝，而且還因?yàn)槠?MHz的開關(guān)頻率，從而允許使用非常小的外部元件。LD6805的高PSSR意味著供給CMOS傳感器的模擬電壓不會(huì)有任何電源噪聲。此外，DC6M提供出色的紋波性能，這也有助于盡可能降低噪聲。

智能世界的技術(shù)

為智能世界開發(fā)高效節(jié)能和功能豐富的移動(dòng)互聯(lián)便攜式設(shè)備，所面臨的重要挑戰(zhàn)是開發(fā)推出尖端電源管理技術(shù)。恩智浦結(jié)合世界一流水平的制造能力(包括強(qiáng)大的芯片開發(fā)和應(yīng)用專業(yè)知識(shí))，面向各類市場(chǎng)和眾多便攜式應(yīng)用客戶，不斷推出先進(jìn)的電源管理解決方案。