SGM2217S:高性能低噪聲線性穩壓器的卓越之選
在電子設備的電源管理領域,一款性能出色的線性穩壓器對于保障設備穩定運行至關重要。SGM2217S 作為一款低噪聲、高電流且具有低 dropout 電壓的線性穩壓器,無疑是眾多工程師的理想之選。今天,我們就來深入了解一下這款產品。
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一、產品概述
SGM2217S 能夠提供高達 1.5A 的輸出電流,典型 dropout 電壓僅為 1.3V,其工作輸入電壓范圍為 2.8V 到 27V。固定輸出電壓范圍在 1.8V 到 12V,而可調輸出電壓范圍更可從 1.25V 擴展到 25V。此外,它還具備短路電流限制和熱關斷保護等實用功能,工作溫度范圍為 -40℃ 到 +125℃,并提供 Green TO - 252 - 2A、TO - 263 - 3A 和 TDFN - 4×4 - 8L 等多種封裝形式。
二、產品特性
(一)寬輸入電壓范圍
2.8V 到 27V 的寬輸入電壓范圍,使得 SGM2217S 能夠適應不同的電源環境,為各種應用場景提供了更大的靈活性。
(二)可調節輸出
可調輸出電壓從 1.25V 到 25V,固定輸出電壓從 1.8V 到 12V,滿足了多樣化的電壓需求,工程師可以根據具體的設計要求進行靈活調整。
(三)高輸出電流
1.5A 的輸出電流能力,能夠為負載提供充足的功率,適用于對電流要求較高的應用。
(四)高精度輸出
在 +25℃ 時,輸出電壓精度可達 ±1%,確保了電源輸出的穩定性和準確性。
(五)低 dropout 電壓
典型值為 1.3V 的低 dropout 電壓,減少了功率損耗,提高了電源效率。
(六)良好的調節性能
線路調節率典型值為 0.04%,負載調節率典型值為 0.1%,能夠在輸入電壓和負載變化時,保持輸出電壓的穩定。
(七)其他特性
具備電流限制和熱保護功能,可在異常情況下保護設備;能夠在輸出電壓為負時啟動;對負載和線路瞬態響應表現出色;使用小尺寸陶瓷電容即可保持穩定。
三、應用領域
SGM2217S 的高性能使其在多個領域都有廣泛的應用,如電池充電器、微處理器電源、開關電源以及恒流監測系統等。
四、典型應用電路
(一)可調輸出電壓版本
通過連接外部電阻 R1 和 R2 到 ADJ 引腳,可以實現輸出電壓的調節。輸出電壓計算公式為 (V{OUT}=V{ADJ}×(1 + R{2}/R{1}) + I{ADJ}×R{2}),當 (I{ADJ}) 遠小于 (I{1}) 時,(V{OUT}=V{ADJ}×(1 + R{2}/R{1})),其中 (V_{ADJ}=1.25V)。
(二)固定輸出電壓版本
固定輸出電壓版本相對簡單,直接提供預設的輸出電壓。
五、電氣特性
(一)輸入輸出電壓范圍
輸入電壓范圍為 2.8V 到 27V,輸出電壓根據不同版本有所不同,固定輸出電壓范圍為 1.8V 到 12V,可調輸出電壓范圍為 1.25V 到 25V。
(二)參考電壓
SGM2217S - ADJ 的參考電壓在不同條件下有一定的波動范圍,如在 (I{OUT}=5mA),(V{IN}-V_{OUT}=3V),(T = +25°C) 時,參考電壓典型值為 1.25V。
(三)輸出電壓精度
SGM2217S - FIX 在不同負載和輸入電壓條件下,輸出電壓精度在 ±1% 到 ±2% 之間。
(四)其他特性
包括 ADJ 引腳電流、線路調節率、負載調節率、dropout 電壓、輸出電流限制、最小負載電流、電源引腳電流、啟動時間、溫度穩定性、長期穩定性、電源抑制比、輸出電壓噪聲、熱調節、熱關斷溫度和熱關斷遲滯等,這些特性共同保證了 SGM2217S 的高性能。
六、典型性能特性
(一)電源上電輸出波形
展示了不同輸出電壓下,SGM2217S 在電源上電時的輸出波形,幫助工程師了解其啟動特性。
(二)負載瞬態響應
在負載電流變化時,SGM2217S 能夠快速響應,保持輸出電壓的穩定,減少電壓波動。
(三)線路瞬態響應
當輸入電壓發生變化時,SGM2217S 也能迅速調整輸出電壓,確保輸出的穩定性。
(四)其他特性
還包括輸出電壓與輸入電壓、輸出電流、溫度的關系,dropout 電壓與輸出電流、溫度的關系,ADJ 引腳電流與輸入電壓、輸出電流、溫度的關系,短路電流與輸入 - 輸出壓差的關系,以及電源抑制比與頻率、輸出電流的關系等。
七、應用信息
(一)電容選擇
1. 輸入電容
輸入去耦電容應盡可能靠近 IN 引腳放置,建議選擇 4.7μF 或更大的 X7R 或 X5R 陶瓷電容,以確保設備的穩定性和良好的動態性能。當 (V_{IN}) 需要瞬間提供大電流時,需要更大的有效輸入電容,多個輸入電容可以限制輸入跟蹤電感,減少振鈴現象。
2. 輸出電容
一個或多個輸出電容對于維持 LDO 的穩定性至關重要,應盡可能靠近 OUT 引腳放置。推薦使用 X7R 和 X5R 陶瓷電容作為輸出電容,因為它們具有低等效串聯電阻(ESR)、優異的溫度和直流偏置特性。但需要注意的是,陶瓷電容的有效電容會受到溫度、直流偏置和封裝尺寸的影響,因此在實際應用中需要評估其有效電容是否能滿足 LDO 的穩定性要求。SGM2217S 要求輸出電容的有效電容范圍為 2.2μF 到 100μF,ESR 不超過 8Ω,較大電容和較低 ESR 的 (C_{out}) 有助于提高高頻電源抑制比和改善負載瞬態響應。
(二)可調穩壓器
SGM2217S - ADJ 的輸出電壓可以在 1.25V 到 25V 之間調節,通過將 ADJ 引腳連接到兩個外部電阻來實現。通過在調節端與地之間接入電容 (C{ADJ}),可以微調可調 LDO 電路的電源抑制比和噪聲,使其接近單位增益 LDO 的水平,(C{ADJ}) 的阻抗應在所需頻率下等于或小于 (R_{2})。
(三)反向電流保護
由于功率晶體管存在固有體二極管,當 (V{OUT}>(V{IN}+0.3V)) 時,體二極管會正向偏置,反向電流會從 OUT 引腳流向 IN 引腳,可能損壞 SGM2217S - ADJ。因此,在電路設計中,如果可能出現 (V{OUT}>(V{IN}+0.3V)) 的情況,需要在 OUT 引腳和 IN 引腳之間添加一個外部肖特基二極管進行保護。
(四)輸出電流限制和短路保護
電流限制電路在電源開啟 2ms 后,隨著輸入 - 輸出壓差的增加而降低輸出電流。當 ((V{IN}-V{OUT})) 大于約 20V 時,電流限制從 2.6A 降低到 0.3A。在正常啟動時,由于輸出跟隨輸入,輸入 - 輸出壓差較小。但如果輸出短路,恢復過程會涉及較大的輸入 - 輸出壓差,有時電流限制電路恢復較慢。如果限制電流過低無法在輸出端產生電壓,電壓將穩定在較低水平,此時可能需要重新啟動穩壓器以獲得較小的壓差和足夠的啟動條件。
(五)熱關斷
當芯片溫度超過熱關斷閾值時,SGM2217S 將進入關斷狀態,并保持該狀態直到芯片溫度降至 +135℃。
(六)功率耗散
SGM2217S 的功率耗散 (P{D}=(V{IN}-V{OUT})×I{OUT}),其最大允許功率耗散 (P{D(MAX)}) 受多種因素影響,包括結溫與環境溫度的差值 ((T{J(MAX)}-T{A}))、結到環境的封裝熱阻 (theta{JA})、環境氣流速率和 PCB 布局等。(P{D(MAX)}) 可近似通過公式 (P{D(MAX)}=(T{J(MAX)}-T{A})/theta_{JA}) 計算。
(七)布局指南
為了獲得良好的電源抑制比、低輸出噪聲和高瞬態響應性能,輸入和輸出旁路電容應分別盡可能靠近 IN 引腳和 OUT 引腳放置。
八、封裝信息
SGM2217S 提供 TO - 252 - 2A、TO - 263 - 3A 和 TDFN - 4×4 - 8L 三種封裝形式,每種封裝都有詳細的尺寸規格和引腳配置。同時,還提供了磁帶和卷軸信息以及紙箱尺寸信息,方便工程師進行產品的采購和使用。
九、總結
SGM2217S 以其寬輸入電壓范圍、高輸出電流、高精度輸出、低 dropout 電壓以及豐富的保護功能等優勢,成為了電源管理領域的一款優秀產品。無論是在電池充電器、微處理器電源還是其他應用中,都能為電子設備提供穩定、可靠的電源供應。在實際設計中,工程師需要根據具體的應用需求,合理選擇電容、進行電路布局,并注意反向電流保護等問題,以充分發揮 SGM2217S 的性能優勢。大家在使用 SGM2217S 過程中遇到過哪些問題呢?歡迎在評論區分享交流。
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