OPTIREG?線性穩壓器TLS820F3ELVxx演示板深度解析
作為電子工程師,在電源設計領域,我們經常需要為不同的負載需求選擇合適的電壓調節器。今天就給大家詳細介紹Infineon Technologies的OPTIREG?線性電壓調節器TLS820F3ELVxx演示板,這個演示板針對TLS820F3ELV33和TLS820F3ELV50兩款產品,能幫助我們更好地了解和應用這些調節器。
文件下載:Infineon Technologies TLS820F3EL V50演示板.pdf
一、產品簡介
1.1 總體描述
TLS820F3ELV33和TLS820F3ELV50是采用PG - SSOP - 14封裝的單片集成低壓差穩壓器,可支持高達200 mA的負載。其輸入電壓范圍為3 V至42 V,靜態電流極低,僅為26 μA,這使得它們非常適合用于汽車或其他需要永久連接電池的供電系統。這兩款調節器的輸出電壓精度均為±2%,能為系統提供穩定的電源。 在調節性能方面,其獨特的環路概念結合了快速調節和良好的穩定性,僅需在輸出端使用一個1 μF的小型陶瓷電容器。而且,它在僅3 V的輸入電壓下就能開始工作,這種擴展的工作范圍使其能滿足汽車系統在啟動時的供電需求。 此外,它們還具備一系列實用的功能:
- 可通過使能信號控制設備的開關。
- 復位電路可監控輸出電壓,并在電源開啟時以可調節的較低復位閾值延遲復位。
- 看門狗電路用于監控微控制器。
- 可共享外部延遲電容來設置復位時間和看門狗時間。
- 具備輸出電流限制和熱關斷功能。
1.2 產品特性
| 特性 | 詳情 |
|---|---|
| 輸出電壓 | 5 V和3.3 V ±2% |
| 電流能力 | 200 mA |
| 輸入電壓范圍 | 3 V至42 V |
| 輸出電容穩定性 | 搭配1 μF陶瓷輸出電容器穩定工作 |
| 超低電流消耗 | 典型值26 μA |
| 低壓差電壓 | 100 mA時典型值為100 mV |
| 看門狗電路 | 用于監控微處理器,可禁止看門狗功能 |
| 復位電路 | 監控輸出電壓 |
| 可編程欠壓復位閾值 | 最小值2.5 V |
| 可編程延遲時間 | 可靈活設置 |
| 獨立輸出 | 復位和看門狗使能獨立輸出 |
| 輸出電流限制 | 保護電路安全 |
| 過溫關斷 | 保障設備在高溫下的安全 |
| 工作溫度范圍 | $T_{j}=-40^{circ} C$至150° |
| 環保產品 | 符合RoHS標準 |
1.3 功能框圖
通過功能框圖,我們可以更清晰地了解TLS820F3ELVxx內部各個模塊之間的連接和工作關系,這對于我們進行電路設計和故障排查都非常有幫助。
二、演示板詳解
2.1 組裝情況
演示板有兩種不同的組裝版本,分別對應TLS820F3ELV33和TLS820F3ELV50。它們的區別僅在于RADJ引腳的電阻分壓器值,具體可參考相關表格。

2.2 工作條件
| 為避免演示板受到電氣損壞,必須嚴格遵守以下工作條件限制: | 參數 | 符號 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 | 備注或條件 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 板載電源電壓 | $V_{IN}$ | 0 | - | 42 | V | - | |
| 輸出電壓 | $V_{o}$ | -0.3 | - | 7 | V | - | |
| 輸出電流 | $I_{o}$ | 0 | - | 200 | mA | 受過流保護限制 | |
| 使能 | $V_{EN}$ | 0 | - | 42 | V | - | |
| 看門狗禁止 | $V_{WINH}$ | -0.3 | - | 7 | V | - | |
| 看門狗輸出 | $V_{WO}$ | -0.3 | - | 7 | V | - | |
| 看門狗輸入 | $V_{WI}$ | -0.3 | - | 7 | V | - | |
| 復位輸出 | $V_{RO}$ | -0.3 | - | 7 | V | - | |
| 接地電壓 | $V_{GND}$ | 0 | - | 0 | V | - |
2.3 配置方法
演示板可以通過板上的跳線輕松進行配置,主要有以下幾種配置選項:
2.3.1 EN選擇
EN引腳可以通過放置跳線連接到GND或$V_{IN}$ ,如下面的圖所示。需要注意的是,EN引腳始終連接到外部香蕉插頭,如果放置了跳線,就不要再向EN引腳連接外部信號。

2.3.2 RADJ 選擇
| TLS820F3ELVxx具有可調的復位閾值,可以通過在Q引腳和RADJ引腳之間應用分壓器來設置。演示板上的電阻R4和R7用于設置復位調整閾值,不同的版本(TLS820F3ELV33和TLS820F3ELV50)對應不同的電阻值。 | 版本 | $R_{4}$ | $V_{RT, lo}$ |
|---|---|---|---|
| TLS820F3ELV33 | 9.4kΩ | 2.7V | |
| TLS820F3ELV50 | 16.2kΩ | 4V |
復位閾值可以通過公式$V{RT, lo}=V{RADJ, th} × frac{R{4}+R{7}}{R{7}} approx 0.9 × frac{R{4}+R{7}}{R{7}}$計算。通過放置跳線將RADJ連接到GND,可以設置為數據手冊中所示的默認復位閾值。

2.3.3 信號適配
為了方便進行信號適配,如連接示波器探頭,PCB上分布著許多測試點,每個測試點的標簽都標明了所探測的信號。探頭的GND夾可以連接到圖中所示的多個接地鉤之一。

三、原理圖與布局
3.1 原理圖
TLS820F3ELV50的原理圖根據所安裝的是TLS820F3ELV33還是TLS820F3ELV50,電阻R4和R7有兩種不同的配置。未安裝的部件是可選的,并以紅色十字標記。

3.2 布局設計
PCB采用四層標準堆疊結構,當然也可以焊接到雙層板上,但四層板具有更好的熱特性。該演示板的配置類似于2s2p熱界面情況。

四、物料清單
| 物料清單展示了TLS820F3ELV50上的組件,每個組件的安裝情況可參考原理圖和布局圖。其中未提及機械部件,如連接器或測試點。電阻R4和R7的配置在前面已經介紹過。 | 部件 | 數值 | 封裝 |
|---|---|---|---|
| D1 | US1B - E3/61T | DO - 214 | |
| C2 | 47 μF/50V | n.a. | |
| C3 | 10pF/50V | 1206 | |
| C4 | 100 nF/50V | 0603 | |
| C5 | 1 μF/16V | 0603 | |
| C7 | 10 nF/50V | 0603 | |
| R1, R5, R6, R9 | 0 | 0603 |
五、使用限制
這個演示板僅用于Infineon產品的評估和測試,不適合作為最終產品或成品設備使用,也不被Infineon授權集成到最終產品中。在實際生產系統中請勿使用該演示板,如需更多信息,請訪問www.infineon.com。
綜上所述,OPTIREG?線性電壓調節器TLS820F3ELVxx演示板為我們提供了一個很好的平臺來評估和了解這些高性能的電壓調節器。在實際應用中,我們需要根據具體的需求合理使用演示板的各種配置,同時要嚴格遵守使用限制和工作條件。大家在使用過程中有沒有遇到過類似產品的一些特殊問題呢?歡迎在評論區交流分享。
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