MAX5087線性穩壓器：高電壓、低功耗的理想之選

在電子設備的設計中，線性穩壓器是不可或缺的一部分，它能為系統提供穩定的電源。今天要給大家介紹的是Maxim Integrated推出的MAX5087線性穩壓器，它具有高電壓輸入、低靜態電流等諸多優點，適用于多種應用場景。

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一、產品概述

MAX5087是一款高壓線性穩壓器，輸入電壓范圍為6.5V至45V，能夠提供高達400mA的輸出電流。在無負載情況下，其靜態電流僅為70μA，關機時為11μA，非常適合對功耗要求較高的應用。該器件有預設輸出電壓為3.3V（MAX5087A）或5.0V（MAX5087B）的版本，也可以通過電阻分壓器網絡將輸出電壓從2.5V調節到11V。此外，它還提供一個開漏、低電平有效的微處理器（μP）復位輸出，當穩壓器輸出低于預設閾值時會觸發復位。同時具備使能輸入、熱關斷和短路保護等功能。

二、產品特性

2.1 寬輸入電壓范圍

6.5V至45V的寬輸入電壓范圍，使得MAX5087能夠適應多種不同的電源環境，為設計帶來了更大的靈活性。

2.2 低靜態電流

無負載時70μA的靜態電流和關機時11μA的電流消耗，有助于降低系統的整體功耗，延長電池續航時間。

2.3 可調節輸出電壓

既可以選擇預設的3.3V或5.0V輸出電壓，也可以通過外部電阻分壓器網絡將輸出電壓調節在2.5V至11V之間，滿足不同的應用需求。

2.4 遠程負載檢測能力

能夠檢測負載電壓，確保輸出電壓的穩定性。

2.5 集成μP復位電路

帶有可編程的超時時間，可根據需要設置復位的延遲時間。

2.6 熱和短路保護

在高溫或短路等異常情況下，能夠保護器件不受損壞，提高系統的可靠性。

2.7 寬工作溫度范圍

-40°C至+125°C的工作溫度范圍，適用于汽車等對溫度要求較高的應用場景。

三、應用領域

3.1 工業領域

在工業自動化、傳感器等設備中，需要穩定的電源供應，MAX5087的高電壓輸入和低功耗特性能夠滿足這些設備的需求。

3.2 家庭安防

在家庭安防系統中，如攝像頭、報警設備等，對電源的穩定性和低功耗有較高要求，MAX5087可以為這些設備提供可靠的電源。

3.3 網絡領域

在網絡設備中，如路由器、交換機等，需要穩定的電源來保證設備的正常運行，MAX5087的高性能能夠滿足這些需求。

四、電氣特性

4.1 輸入電壓范圍

輸入電壓范圍為6.5V至45V，且要求輸入電壓大于輸出電壓1.5V。

4.2 靜態電流

無負載時靜態電流為70μA（典型值），最大為150μA；輸出電流為400mA時，靜態電流為5300μA。關機時靜態電流為11μA（典型值），最大為21μA。

4.3 輸出電壓

預設輸出電壓有3.3V和5.0V兩種版本，在不同的輸入電壓和輸出電流條件下，輸出電壓有一定的波動范圍。也可以通過外部電阻分壓器網絡將輸出電壓調節在2.5V至11V之間。

4.4 壓差

輸出電流為400mA，輸出電壓為5V時，壓差最大為2.2V。

4.5 啟動響應時間

從輸入電壓上升沿到輸出電壓達到90%的時間為400μs（典型值）。

4.6 線路調整率

在8V至45V的輸入電壓范圍內，5V版本的線路調整率為-1mV/V至+1mV/V，3.3V版本為-0.5mV/V至+0.5mV/V。

4.7 使能電壓

使能電壓為2.4V時，穩壓器開啟；使能電壓為0.4V時，穩壓器關閉。

五、引腳說明

六、詳細描述

6.1 穩壓器

MAX5087的輸入電壓范圍為6.5V至45V，可提供固定的3.3V或5.0V輸出電壓，也可以通過外部電阻分壓器網絡實現可調輸出電壓。

6.2 使能輸入（EN）

EN是一個邏輯電平使能輸入，高電平開啟設備，低電平使設備進入關機狀態。關機時，MAX5087的靜態電流為11μA（典型值）。EN可承受高達+45V的電壓，可連接到輸入電壓以實現始終開啟的操作。

6.3 遠程傳感（OUTSENSE）

3.3V（MAX5087A）和5V（MAX5087B）輸出電壓版本需要連接OUTSENSE進行負載電壓傳感，可調輸出電壓版本可將OUTSENSE懸空。

6.4 復位輸出（RESET）

MAX5087集成了一個監控電路，當輸出電壓低于預設閾值時，RESET輸出低電平，并在輸出電壓上升到復位電壓閾值以上后至少保持低電平一段時間。

6.5 可調復位超時時間（CT）

通過連接電容從CT到地，可以設置復位超時時間，計算公式為：(t{RP}=C{CT} × 0.6175 × 10^{6}( s))，其中(C_{CT})是連接在CT和地之間的外部電容值。

6.6 熱保護

當結溫超過(T{J}=+175^{circ} C)時，內部熱傳感器會觸發關機邏輯，關閉導通晶體管，使IC冷卻。當IC結溫下降25°C后，熱傳感器會再次開啟導通晶體管，在持續熱過載條件下會導致輸出周期性變化。熱保護可在故障情況下保護MAX5087，但在連續運行時，結溫不得超過絕對最大結溫(T{J}=+150^{circ} C)。

6.7 輸出短路電流限制

MAX5087具有電流限制功能，當輸入電壓小于14V時，輸出可以無限期短路到地而不會損壞設備，但僅在輸入電壓小于14V時保證連續輸出短路保護。

七、應用信息

7.1 輸出電壓選擇

MAX5087具有雙模式操作，可選擇預設電壓模式或可調模式。在預設電壓模式下，通過將SET連接到地，可將輸出電壓設置為+3.3V或+5V；在可調模式下，通過兩個外部電阻作為分壓器連接到SET，可選擇+2.5V至+11V之間的輸出電壓，計算公式為：(VOUT =V{SET} timesleft(1+frac{R 1}{R 2}right))，其中(V{SET}=1.235 ~V)，R2應小于100kΩ。

7.2 可用輸出電流計算

MAX5087高壓穩壓器可提供高達400mA的輸出電流，但封裝功耗會限制在給定輸入/輸出電壓和環境溫度下的可用輸出電流。可通過圖3或以下公式計算允許的封裝功耗： [P D=left{begin{array}{l}2.666 W for T{A} leq+70^{circ} C 2.666 W-0.0333 frac{W}{^{circ} C} timesleft(T{A}-70^{circ} Cright) for +70^{circ} C{A} leq+125^{circ} C end{array}right}] 計算出允許的封裝功耗后，可使用以下公式計算最大輸出電流： [IOUT(MAX) cong frac{P{D}}{V{IN }-V{OUT }} leq 400 mA]

7.3 輸出電容選擇和穩壓器穩定性

為了在全溫度范圍內和高達400mA的負載電流下實現穩定運行，建議使用最小15μF、ESR小于0.25Ω的輸出電容。為了降低噪聲、改善負載瞬態響應、穩定性和電源抑制比，可使用更大的輸出電容值，如22μF。對于某些陶瓷電容介質，如Y5V，在溫度低于-10°C時，建議使用22μF或更大的電容以確保穩定性；對于X7R或X5R介質，15μF在所有工作溫度下都應足夠。為了改善電源抑制和瞬態響應，建議在輸入和地之間使用最小47μF的低ESR電容。

八、總結

MAX5087線性穩壓器以其寬輸入電壓范圍、低靜態電流、可調節輸出電壓、集成復位電路等特性，為電子工程師在設計電源系統時提供了一個可靠的選擇。在實際應用中，我們可以根據具體的需求，合理選擇輸出電壓、計算可用輸出電流，并選擇合適的輸出電容，以確保穩壓器的穩定運行。大家在使用MAX5087時，有沒有遇到過什么問題呢？歡迎在評論區分享你的經驗和見解。