LTC1981/LTC1982:低功耗MOSFET驅動的理想之選
在電子設備的設計中,MOSFET驅動的選擇至關重要,它直接影響著設備的性能和功耗。今天就來詳細聊聊Linear Technology的LTC1981/LTC1982這兩款低功耗、自包含的N溝道MOSFET驅動器。
文件下載:LTC1981.pdf
產品特性亮點
無需外部元件
內部電壓三倍器能夠為邏輯電平FET提供高端柵極驅動,這一特性大大簡化了電路設計,減少了外部元件的使用,降低了成本和電路板空間。
超低功耗
這是LTC1981/LTC1982的一大突出優勢。LTC1982每個驅動器導通電流僅為10μA,LTC1981導通電流為20μA,而關機電流均小于1μA。如此低的功耗,對于電池供電或對功耗敏感的系統來說,無疑是理想之選。
寬電壓范圍
VCC范圍為1.8V至5V,能夠適應多種電池或輸入配置,增加了產品的通用性和適用性。
保護功能完善
關機期間柵極驅動輸出接地,且內部鉗位至最大7.5V,有效保護外部MOSFET柵極,避免因過壓而損壞。
其他特性
LTC1981還有“柵極驅動就緒”輸出,可用于指示柵極驅動輸出是否達到最終值的90%。此外,它們的應用電路超小,LTC1981采用5引腳SOT - 23封裝,LTC1982采用6引腳SOT - 23封裝,非常適合對空間要求苛刻的應用。
應用領域廣泛
LTC1981/LTC1982適用于多種設備,如手機、便攜式POS終端、手持式電池供電設備等。在這些設備中,其低功耗和小尺寸的特點能夠充分發揮優勢,提高設備的續航能力和便攜性。
電氣特性與性能表現
電氣特性
| 參數 | 條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VCC(工作電源電壓) | G | 1.8 | - | 5.5 | V | |
| ICC(電源電流) | GATE 1和GATE 2輸出高;GATE 1或GATE 2輸出高;GATE輸出高(LTC1981) | G | - | 17;10;17 | 30;20;30 | μA |
| ISHDN(SHDN電源電流) | SHDN 1和SHDN 2輸入低;SHDN輸入低(LTC1981) | G | - | - | 1 | μA |
| VGATE(柵極驅動輸出電壓) | VCC不同值 | G | 不同值 | 不同值 | 不同值 | V |
| fOSC(電荷泵振蕩器頻率) | 帶10k電阻測量 | - | 600 | - | kHz | |
| tON(導通時間) | 不同條件 | - | 85;110 | - | μs | |
| tOFF(關斷時間) | 不同條件 | - | 12 | - | μs | |
| VIL(SHDN輸入低電壓) | VCC = 1.8V至5.5V | G | 0.4 | - | - | V |
| VIH(SHDN輸入高電壓) | VCC = 1.8V至5.5V | G | - | - | 1.6 | V |
| CIN(SHDN輸入電容) | - | - | 5 | - | pF | |
| IIN(SHDN輸入泄漏電流) | - | - | - | ±1 | μA |
性能表現
從典型性能特性曲線可以看出,柵極驅動電壓與電源電壓、電源電流與電源電壓等參數之間存在一定的關系。例如,隨著電源電壓的升高,柵極驅動電壓也會相應升高,但會受到內部鉗位的限制。這些特性曲線能夠幫助工程師更好地了解產品在不同條件下的性能,從而進行合理的設計。
引腳功能與工作原理
引腳功能
- LTC1981:GDR用于指示柵極驅動輸出狀態;GND為接地引腳;SHDN用于控制芯片的關斷和導通;GATE為柵極驅動輸出引腳;VCC為輸入電源電壓引腳。
- LTC1982:SHDN 1和SHDN 2分別控制GATE 1和GATE 2的電荷泵;GND為接地引腳;GATE 1和GATE 2為柵極驅動輸出引腳;VCC為輸入電源電壓引腳。
工作原理
內部電荷泵由關斷輸入引腳控制,邏輯高電平使能相應電荷泵,驅動柵極驅動輸出引腳高電平;邏輯低電平則禁用電荷泵,驅動輸出引腳低電平。當LTC1981的SHDN為低電平或LTC1982的SHDN 1和SHDN 2均為低電平時,芯片進入低電流關機模式。
應用信息與設計要點
邏輯電平MOSFET開關
LTC1981/LTC1982適用于邏輯電平N溝道MOSFET開關。在選擇MOSFET時,當電源電壓為5V或更高時,要注意輸出電壓限制在6.9V至7.5V之間,應選擇額定電壓為2.5V或更低的MOSFET,以確保其能充分導通。
為大電容負載供電
便攜式電池供電設備中的大濾波電容可能會導致電源毛刺。LTC1981/LTC1982的柵極驅動輸出引腳內部有電阻,通過添加外部電容可以形成RC延遲,降低MOSFET柵極的轉換速率,從而減少啟動電流。同時,添加電阻可以消除寄生振蕩,隔離并聯MOSFET的柵極也能減少開關之間的相互影響。
混合5V/3V系統
由于輸入ESD保護二極管參考地引腳,LTC1981/LTC1982可以直接與5V或3V的CMOS或TTL邏輯接口,增加了產品在不同電壓系統中的兼容性。
反向電池保護
通過在電源引腳串聯150Ω電阻,可以保護LTC1981/LTC1982免受反向電池的影響。同時,在輸入引腳串聯10k電阻可以保護控制邏輯。
相關產品對比
| 產品編號 | 描述 | 備注 |
|---|---|---|
| LTC1153/LTC1154 | 單高端微功耗MOSFET驅動器 | 帶自動復位的斷路器 |
| LTC1155/LTC1255 | 雙高端微功耗MOSFET驅動器 | 鎖存關斷電流限制 |
| LTC1163/LTC1165 | 三通道1.8V至6V高端MOSFET驅動器 | 8引腳SO封裝中的三個MOSFET驅動器 |
| LTC1623 | SMBus雙高端開關控制器 | 使用外部開關,兩個三態地址引腳 |
| LTC1710 | SMBus雙單片高端開關 | 使用內部開關,一個三態地址引腳 |
在實際設計中,工程師可以根據具體需求選擇合適的產品。
總的來說,LTC1981/LTC1982憑借其低功耗、小尺寸、完善的保護功能和廣泛的適用性,為電子工程師在MOSFET驅動設計方面提供了一個優秀的解決方案。你在使用類似產品時遇到過哪些問題呢?歡迎在評論區分享交流。
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