MSK5101系列大电流低压差稳压器及其应用

2007-03-09 19:03:27来源: 互联网
摘要:MSK5101是美国MSKennedy公司研制的一种新型低压差、大电流、低功耗线性稳压器。该器件具有+3V、+5V、+12V和可调电压输出。最小压差只有350mV,同时具有高效率和低功耗特性。文中介绍了MSK5101的主要特征及应用方法。 关键词:MSK5101 大电流输出 低电压跌落 1 概述 集成稳压器在近十多年发展很快,目前国内外已发展到几百个品种。按电路的工作方式分,有线性集成稳压器和开关式集成稳压器。按电路结构形式分,有单片式集成稳压器和组合式集成稳压器。按管脚的连接方式分,有三端式集成稳压器和多端式集成稳压器。按制造工艺分,有半导体集成稳压器、薄膜混合集成稳压器和厚膜混合集成稳压器。而在线性集成稳压器方面,则以低压差、大电流、小体积的发展比较迅猛。 MSK5101是美国MSKennedy公司研制的一种新型低压差、大电流、低功耗线性稳压器,它有+3V、+5V、+12V和可调输出。输出晶体管采用单片工艺制造的超级PNP管,所以该系列型号的输入输出电压差很小。图1所示是MSK5101的内部结构框图。 图1 当MSK5101的输出电流为1.5A时,其压差只有350mV,因而它的效率很高,功耗较低。且输出电压精度可确保1%。此外,该系列稳压器也具有TTL/CMOS兼容的on/off使能脚以及故障信号输出脚。MSK5100采用可有效利用空间的10脚功率型SOIC封装,并且外壳上带有散热器铜接头。 MSK5101的体积很小。其外形如图2所示,尺寸大小为6.35mm%26;#215;6.35mm%26;#215;2.08mm,所以在很多有体积和重量限制的大功率稳压器应用中,该系列稳压器有很好的性价比。因此,可广泛应用于高效线性稳压器、恒压/恒流调节器、系统功率源、开关电源输出稳压器以及电池供电等设备。 MSK5101的主要特点如下: ● 采用带散热器接头的紧密型10脚SOIC封装形式; ●输入输出电压差非常小,输出电流为1.5A时,压差只有350mV; ● 具有3.3V、5V、12V和可调输出; ● 采用开路集电极误差信号输出方式; ● 带有TTL电平使能脚;可零电流关断; ● 带有电源反接保护和负载短路保护功能; ● 接地端电流只有22mA(满载时); ● 输出电压精度可达1%; ● 输出电流可达1.5A。 2 主要参数 MSK5101的主要电气性能参数如表1所列。 表1 MSK5101的主要电气性能参数 参数名称 测试条件 MSK5101系列 单 位 最小 典型 最大 输出电压公差 Iout=1A,Vin=Vout+1V   %26;#177;0.5 %26;#177;1.0 % 输入输出电压差 Δvout=-1%,Iout=100mA   80 225 mV Δvout=-1%,Iout=1.5A   350 625 mV 负载调整率 Vin=Vout+5V   %26;#177;0.2 %26;#177;1.2 % 10mA≤Iout≤1.5   %26;#177;0.3   % 电源调整率 (Vout+1V)≤Vin≤26VIout=10mA   %26;#177;0.05 %26;#177;0.6 %   %26;#177;0.5   % 输出限流值 Vout=0V,Vin=Vout+1V   2.1 3.5 A 接地端电流 Vin=Vout+1V,Iout=0.75   8 20 mA 输出噪声 Vin=Vout+1V,Iout=1.5A   22   mA 使能脚输入电压 CL=10μF,10Hz≤f≤100kHZ   400   μV 使能脚输入电压 高电平/导通 2.4 1.2   V 低电平/关断   1.2 0.8 V 使能脚输入电流 高电平/导通   20 75 μA 低电平/关断   1 2 μA 关断输出电流 VENABLE≤08V   10 20 μA 输出漏电流 VOH=26V   0.01 2 μA 信号输出电压 IOL≤250μA,Vin=Vout-2V   0.2 0.4 V 信号门限 Vin=Vout-7%   75   mV 基准电压 正常工作 1.22 1.24 1.26 V 基准电压温漂 正常工作   20   PPm/℃ 调整脚偏置电流 全部温度范围,Vin=Vout+1V   40 150 mA 热阻 结到外壳   4.5 5 ℃/W 过热关断温度 结温JT1 135   ℃ 3 应用说明 3.1 稳压器保护 MSK5101系列稳压器具有输入电源极性反接、过电流、超温(Pd过大)和瞬态电压尖峰达到60V等各种保护功能,若将该稳压器用于负载接负电源的双电源中,则输出电压必须采用二极管箝位到地。 3.2 输出电容 在输出端与接地端之间接入一只滤波电容可以减小MKS5101系列稳压器的输出电压纹波,该电容的最佳容量取决于应用情况,但至少应在10μF以上。也可在负载两端直接接入一只电容器来改善负载的瞬态响应能力。 3.3 负载连接 在实际应用中,当稳压器负载电流很大时,负载的接法非常重要。为了不影响负载调整率,稳压器输出到负载之间连线的阻抗必须非常小,因为该阻抗可与负载组成分压器。为了保持稳压,MSK5101系列稳压器的最小负载电流应为10mA。 3.4 使能管脚 MSK5101系列稳压器有一个与TTL信号兼容的使能(ENABLE)管脚,在该脚为TTL高电平时,内部偏压电路工作,并使稳压器电源接通。而当该脚为TTL低电平时,内部控制器关断,此时流入该器件的静态电流只有5μA。如果不需要使能功能,使能管脚可接到输入脚。 3.5 故障信号输出脚 MSK5101系列中所有固定输出电压的稳压器产品都有一个故障信号输出脚。因为信号输出脚内为开路集电极输出电路,该脚电压可以上升到3V~26V之间的任意电压。这种特性允许该脚与任意逻辑电平接口。当信号比较器检测到“不稳压”状态时,该脚输出有效低电平(典型电压为0.22V)。MSK5101的故障信号状态包括输入电压过低、超温关断和输出限流等。实际上,当输入电压瞬态过高时,故障信号管脚也将输出高电平。 3.6 散热器选择 采用对流散热时应按下式选择MSK5101系列稳压器所需的散热器: TJ=Pd(Rθjc+Rθcs+Rθsa)Ta 式中: TJ为结温; Pd为总功耗; Rθjc为结到外壳的热阻; Rθcs为外壳到散热器的热阻; Rθsa为散热器到环境的热阻; Ta为环境温度。 设计时,可首先按下式计算出功耗P: P=(Vin-Vout)%26;#215;Iout 然后,再选择最高结温。一般最高允许结温为125℃。为了计算所需散热器到环境的热阻,应将上述结温的表示式整理为: Rθsa=[(TJ-Ta)/Pd]-Rθjc-Rθcs 以下为根据此式列出的一个散热器选择的实例: 若MSK5101_3.3型稳压器的输入Vin为+5V输出Vout为+3.3V连续直流电流Iout为1A。环境温度为+25℃,最高结温为125℃。Rθjc为5℃/W,Rθsa为0.5℃/W。则: P=(5V-3.3V)%26;#215;1A=1.7W Rθsa=[(125℃-25℃)/1.7W]-5℃/W-0.5℃/W=53.32℃/W 因此,在该例中,为了保证结温不超过125℃,应选用热阻小于53℃/W的散热器。 4 MSK5101-00的输出电压调整电路 MSK5101-00是一种输出电压可调的高性能稳压器。用它设计的输出电压调整电路如图3所示。图中,串联电阻R1和R2应根据所需通过的最小稳压器输出电流(10mA)来选择。 MSK5101系列稳压器是一种高导热器件,外壳散热器到内部PN结的导热通路非常短。该器件焊到电路板上时,应当采用标准的表面贴装技术。在大功率应用中,印刷电路板上应开一个导热孔,以便外壳上的散热器能将热量传导到外接散热器上。外接散热器必须接地,因为MSK5101的地板面是接地的,用户在设计印刷电路板时,必须牢记这一点。除此之外,印刷电路板上的布线也不能与器件的地板面相连。
编辑: 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/designarticles/power/200703/12531.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部

小广播

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

站点相关: 安防电子 医疗电子 工业控制

北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved