LT3030：低噪聲、低功耗的雙路線性穩(wěn)壓器

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，穩(wěn)壓器是至關(guān)重要的元件，它能為電子設(shè)備提供穩(wěn)定的電源。今天要給大家介紹的是 Linear Technology 的 LT3030 雙路線性穩(wěn)壓器，它具有低噪聲、低功耗等諸多優(yōu)點(diǎn)，適用于多種應(yīng)用場景。

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一、產(chǎn)品概述

LT3030 是一款雙路、微功耗、低噪聲、低壓差線性穩(wěn)壓器。它的輸入電壓范圍為 1.7V 至 20V，輸出 1 和輸出 2 分別可提供 750mA 和 250mA 的電流，典型壓差電壓為 300mV。通過外部 10nF 旁路電容，在 10Hz 至 100kHz 帶寬內(nèi)輸出噪聲僅為 20μVRMS。低靜態(tài)電流（通道 1/2 分別為 120μA/75μA）使其非常適合電池供電系統(tǒng)，在關(guān)機(jī)模式下，靜態(tài)電流降至小于 1μA。

二、產(chǎn)品特性

2.1 電氣性能

• 輸出電流：輸出 1 可達(dá) 750mA，輸出 2 可達(dá) 250mA，能滿足不同負(fù)載的需求。
• 低壓差電壓：典型值為 300mV，可在較低的輸入輸出壓差下正常工作。
• 低噪聲：在 10Hz 至 100kHz 帶寬內(nèi)，輸出噪聲僅為 20μVRMS，能有效減少對敏感電路的干擾。
• 低靜態(tài)電流：正常工作時(shí)靜態(tài)電流低，關(guān)機(jī)時(shí)小于 1μA，有助于延長電池續(xù)航時(shí)間。
• 寬輸入電壓范圍：1.7V 至 20V 的輸入電壓范圍，適應(yīng)多種電源環(huán)境。
• 可調(diào)輸出：輸出電壓范圍為 1.220V 至 19.5V，可通過外部電阻調(diào)整。

2.2 保護(hù)特性

• 反向電池和反向輸出到輸入保護(hù)：能防止電池反接和輸出到輸入的反向電壓，保護(hù)設(shè)備安全。
• 電流限制和熱關(guān)斷：內(nèi)置電流限制和熱關(guān)斷功能，防止設(shè)備因過載而損壞。

2.3 封裝特性

提供熱增強(qiáng)型 20 引腳 TSSOP 和 28 引腳（4mm × 5mm）QFN 封裝，便于 PCB 布局和散熱。

三、引腳功能

3.1 輸出引腳（OUT1、OUT2）

為負(fù)載提供電源，需使用最小 10μF/3.3μF 的輸出電容以防止振蕩。對于大負(fù)載瞬變的應(yīng)用，可能需要更大的輸出電容來限制峰值電壓瞬變。

3.2 接地引腳（GND）

QFN 和 TSSOP 封裝的背面暴露焊盤是與 GND 的電氣連接，需將其焊接到 PCB 接地并直接連接到 GND 引腳，以確保良好的電氣和熱性能。

3.3 輸入引腳（IN1、IN2）

為每個(gè)通道提供電源。若輸入引腳距離主輸入濾波電容超過 6 英寸，需使用旁路電容；在電池供電電路中，也建議使用旁路電容，電容值范圍為 1μF 至 10μF。該穩(wěn)壓器能承受輸入引腳相對于地和輸出引腳的反向電壓。

3.4 電源良好標(biāo)志引腳（PWRGD1、PWRGD2）

是集電極開路標(biāo)志，用于指示輸出電壓是否高于標(biāo)稱輸出電壓的 90%。該引腳無內(nèi)部上拉電阻，需使用外部上拉電阻。

3.5 關(guān)斷引腳（SHDN1、SHDN2）

將 SHDN1 或 SHDN2 引腳拉低可使相應(yīng)通道進(jìn)入低功耗狀態(tài)并關(guān)閉輸出。兩個(gè)引腳相互獨(dú)立，僅影響各自通道的操作。

3.6 調(diào)整引腳（ADJ1、ADJ2）

是誤差放大器的輸入，內(nèi)部鉗位至 ±9V。典型輸入偏置電流為 30nA，引腳電壓參考地為 1.220V，輸出電壓范圍為 1.220V 至 19.5V。

3.7 旁路引腳（BYP1、BYP2）

在相應(yīng)通道的 OUT 和 BYP 之間連接電容可旁路穩(wěn)壓器參考，實(shí)現(xiàn)低噪聲性能，改善瞬態(tài)響應(yīng)并軟啟動(dòng)輸出。內(nèi)部電路將 BYP1/BYP2 引腳鉗位至相對于地 ±0.6V。使用最大 10nF 的電容可將輸出電壓噪聲降低至典型的 20μVRMS（10Hz 至 100kHz 帶寬）。若不使用，該引腳需保持未連接狀態(tài)。

四、應(yīng)用信息

4.1 可調(diào)操作

每個(gè)通道的輸出電壓范圍為 1.220V 至 19.5V，可通過兩個(gè)外部電阻的比值來設(shè)置輸出電壓。Linear Technology 建議 R1 的值小于 243k，以減少由于 ADJ 引腳偏置電流導(dǎo)致的輸出電壓誤差。

4.2 旁路電容和低噪聲性能

在通道的 BYP 引腳和相應(yīng) OUT 引腳之間連接旁路電容可顯著降低輸出電壓噪聲，并改善瞬態(tài)響應(yīng)。使用 10nF 旁路電容可將輸出電壓噪聲降低至 20μVRMS，同時(shí)使穩(wěn)壓器啟動(dòng)時(shí)間與旁路電容值成正比。

4.3 輸入電容和穩(wěn)定性

每個(gè)通道使用 1μF 至 10μF 的輸入電容通常可保證穩(wěn)定。對于輸入輸出壓差較小且負(fù)載瞬變較大的應(yīng)用，可能需要更高的輸入電容值以防止輸入電壓下降。使用低 ESR 陶瓷電容時(shí)，若電源線較長，可能會(huì)導(dǎo)致不穩(wěn)定，可通過一些方法降低導(dǎo)線的自感。

4.4 輸出電容和瞬態(tài)響應(yīng)

LT3030 與多種輸出電容配合使用都能保持穩(wěn)定，建議使用最小 10μF/3.3μF（通道 1/通道 2）、ESR 為 3Ω 或更小的輸出電容以防止振蕩。較大的輸出電容可減少峰值偏差，改善大負(fù)載電流變化時(shí)的瞬態(tài)響應(yīng)。使用陶瓷電容時(shí)需注意其電壓和溫度系數(shù)以及壓電響應(yīng)。

4.5 關(guān)斷/欠壓鎖定（UVLO）

SHDN 引腳可使 LT3030 進(jìn)入微功耗關(guān)機(jī)狀態(tài)，其具有 1.21V 的精確閾值，可與系統(tǒng)輸入電源的電阻分壓器配合使用，定義穩(wěn)壓器的精確欠壓鎖定閾值。

4.6 PWRGD 標(biāo)志

PWRGD 標(biāo)志指示 ADJ 引腳電壓是否在調(diào)節(jié)電壓的 10% 以內(nèi)。該引腳為集電極開路輸出，當(dāng) ADJ 引腳電壓低于調(diào)節(jié)電壓的 90% 時(shí)，可吸收 100μA 的電流。需使用外部上拉電阻，正常操作時(shí)，內(nèi)部干擾濾波器可防止 PWRGD 引腳在短瞬態(tài)事件中切換到低電壓狀態(tài)。

4.7 熱考慮

LT3030 的功率處理能力受最大額定結(jié)溫限制（LT3030E/LT3030I 為 125°C，LT3030H/LT3030MP 為 150°C）。每個(gè)通道的功耗由兩部分組成：輸出電流乘以輸入輸出電壓差和 GND 引腳電流乘以輸入電壓。內(nèi)部熱關(guān)斷電路可保護(hù)設(shè)備，若出現(xiàn)過載或故障，兩個(gè)通道將同時(shí)關(guān)閉。在設(shè)計(jì)時(shí)需考慮結(jié)到環(huán)境的熱阻，可利用 PCB 板和銅跡線的散熱能力進(jìn)行散熱。

4.8 保護(hù)特性

除了常見的電流限制和熱限制保護(hù)外，LT3030 還能保護(hù)自身免受反向輸入電壓和輸出到輸入的反向電壓影響。每個(gè)通道的輸入可承受 22V 的反向電壓，輸出可被拉低至低于地 22V 而不損壞設(shè)備。ADJ 引腳可承受 ±9V 的電壓，在不同電壓范圍內(nèi)表現(xiàn)不同的電氣特性。

4.9 過載恢復(fù)

LT3030 具有安全工作區(qū)（SOA）保護(hù)，可在輸入輸出電壓增加時(shí)降低電流限制，確保功率晶體管在安全工作區(qū)域內(nèi)。在某些情況下，如高輸入電壓和重負(fù)載時(shí)，移除輸出短路后輸出可能無法恢復(fù)，可能需要循環(huán)輸入電源使其恢復(fù)正常。

五、典型應(yīng)用

5.1 重合跟蹤電源應(yīng)用

通過與 LTC2923 配合使用，可實(shí)現(xiàn)輸出電壓的跟蹤和控制，適用于需要多個(gè)電源同步的應(yīng)用場景。

5.2 順序供電應(yīng)用

可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)輸出的順序供電，滿足一些對電源順序有要求的系統(tǒng)。

六、總結(jié)

LT3030 是一款性能出色的雙路線性穩(wěn)壓器，具有低噪聲、低功耗、寬輸入電壓范圍等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具備多種保護(hù)功能，適用于電池供電系統(tǒng)、微處理器核心/邏輯電源等多種應(yīng)用場景。在設(shè)計(jì)過程中，需要根據(jù)具體應(yīng)用需求合理選擇電容、電阻等元件，并考慮熱管理和保護(hù)措施，以確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。大家在實(shí)際應(yīng)用中是否遇到過類似穩(wěn)壓器的問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。