MAX5087線性穩(wěn)壓器：高電壓、低功耗的理想之選

在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)中，線性穩(wěn)壓器是不可或缺的一部分，它能為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電源。今天要給大家介紹的是Maxim Integrated推出的MAX5087線性穩(wěn)壓器，它具有高電壓輸入、低靜態(tài)電流等諸多優(yōu)點(diǎn)，適用于多種應(yīng)用場(chǎng)景。

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一、產(chǎn)品概述

MAX5087是一款高壓線性穩(wěn)壓器，輸入電壓范圍為6.5V至45V，能夠提供高達(dá)400mA的輸出電流。在無(wú)負(fù)載情況下，其靜態(tài)電流僅為70μA，關(guān)機(jī)時(shí)為11μA，非常適合對(duì)功耗要求較高的應(yīng)用。該器件有預(yù)設(shè)輸出電壓為3.3V（MAX5087A）或5.0V（MAX5087B）的版本，也可以通過(guò)電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)將輸出電壓從2.5V調(diào)節(jié)到11V。此外，它還提供一個(gè)開(kāi)漏、低電平有效的微處理器（μP）復(fù)位輸出，當(dāng)穩(wěn)壓器輸出低于預(yù)設(shè)閾值時(shí)會(huì)觸發(fā)復(fù)位。同時(shí)具備使能輸入、熱關(guān)斷和短路保護(hù)等功能。

二、產(chǎn)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(yīng)多種不同的電源環(huán)境，為設(shè)計(jì)帶來(lái)了更大的靈活性。

2.2 低靜態(tài)電流

無(wú)負(fù)載時(shí)70μA的靜態(tài)電流和關(guān)機(jī)時(shí)11μA的電流消耗，有助于降低系統(tǒng)的整體功耗，延長(zhǎng)電池續(xù)航時(shí)間。

2.3 可調(diào)節(jié)輸出電壓

既可以選擇預(yù)設(shè)的3.3V或5.0V輸出電壓，也可以通過(guò)外部電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)將輸出電壓調(diào)節(jié)在2.5V至11V之間，滿足不同的應(yīng)用需求。

2.4 遠(yuǎn)程負(fù)載檢測(cè)能力

能夠檢測(cè)負(fù)載電壓，確保輸出電壓的穩(wěn)定性。

2.5 集成μP復(fù)位電路

帶有可編程的超時(shí)時(shí)間，可根據(jù)需要設(shè)置復(fù)位的延遲時(shí)間。

2.6 熱和短路保護(hù)

在高溫或短路等異常情況下，能夠保護(hù)器件不受損壞，提高系統(tǒng)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(duì)溫度要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

3.1 工業(yè)領(lǐng)域

在工業(yè)自動(dòng)化、傳感器等設(shè)備中，需要穩(wěn)定的電源供應(yīng)，MAX5087的高電壓輸入和低功耗特性能夠滿足這些設(shè)備的需求。

3.2 家庭安防

在家庭安防系統(tǒng)中，如攝像頭、報(bào)警設(shè)備等，對(duì)電源的穩(wěn)定性和低功耗有較高要求，MAX5087可以為這些設(shè)備提供可靠的電源。

3.3 網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域

在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，如路由器、交換機(jī)等，需要穩(wěn)定的電源來(lái)保證設(shè)備的正常運(yùn)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(tài)電流

無(wú)負(fù)載時(shí)靜態(tài)電流為70μA（典型值），最大為150μA；輸出電流為400mA時(shí)，靜態(tài)電流為5300μA。關(guān)機(jī)時(shí)靜態(tài)電流為11μA（典型值），最大為21μA。

4.3 輸出電壓

預(yù)設(shè)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(dòng)范圍。也可以通過(guò)外部電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)將輸出電壓調(diào)節(jié)在2.5V至11V之間。

4.4 壓差

輸出電流為400mA，輸出電壓為5V時(shí)，壓差最大為2.2V。

4.5 啟動(dòng)響應(yīng)時(shí)間

從輸入電壓上升沿到輸出電壓達(dá)到90%的時(shí)間為400μs（典型值）。

4.6 線路調(diào)整率

在8V至45V的輸入電壓范圍內(nèi)，5V版本的線路調(diào)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(shí)，穩(wěn)壓器開(kāi)啟；使能電壓為0.4V時(shí)，穩(wěn)壓器關(guān)閉。

五、引腳說(shuō)明

六、詳細(xì)描述

6.1 穩(wěn)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(guò)外部電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)可調(diào)輸出電壓。

6.2 使能輸入（EN）

EN是一個(gè)邏輯電平使能輸入，高電平開(kāi)啟設(shè)備，低電平使設(shè)備進(jìn)入關(guān)機(jī)狀態(tài)。關(guān)機(jī)時(shí)，MAX5087的靜態(tài)電流為11μA（典型值）。EN可承受高達(dá)+45V的電壓，可連接到輸入電壓以實(shí)現(xiàn)始終開(kāi)啟的操作。

6.3 遠(yuǎn)程傳感（OUTSENSE）

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

6.4 復(fù)位輸出（RESET）

MAX5087集成了一個(gè)監(jiān)控電路，當(dāng)輸出電壓低于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，RESET輸出低電平，并在輸出電壓上升到復(fù)位電壓閾值以上后至少保持低電平一段時(shí)間。

6.5 可調(diào)復(fù)位超時(shí)時(shí)間（CT）

通過(guò)連接電容從CT到地，可以設(shè)置復(fù)位超時(shí)時(shí)間，計(jì)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(hù)

當(dāng)結(jié)溫超過(guò)(T{J}=+175^{circ} C)時(shí)，內(nèi)部熱傳感器會(huì)觸發(fā)關(guān)機(jī)邏輯，關(guān)閉導(dǎo)通晶體管，使IC冷卻。當(dāng)IC結(jié)溫下降25°C后，熱傳感器會(huì)再次開(kāi)啟導(dǎo)通晶體管，在持續(xù)熱過(guò)載條件下會(huì)導(dǎo)致輸出周期性變化。熱保護(hù)可在故障情況下保護(hù)MAX5087，但在連續(xù)運(yùn)行時(shí)，結(jié)溫不得超過(guò)絕對(duì)最大結(jié)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(dāng)輸入電壓小于14V時(shí)，輸出可以無(wú)限期短路到地而不會(huì)損壞設(shè)備，但僅在輸入電壓小于14V時(shí)保證連續(xù)輸出短路保護(hù)。

七、應(yīng)用信息

7.1 輸出電壓選擇

MAX5087具有雙模式操作，可選擇預(yù)設(shè)電壓模式或可調(diào)模式。在預(yù)設(shè)電壓模式下，通過(guò)將SET連接到地，可將輸出電壓設(shè)置為+3.3V或+5V；在可調(diào)模式下，通過(guò)兩個(gè)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(jì)算公式為：(VOUT =V{SET} timesleft(1+frac{R 1}{R 2}right))，其中(V{SET}=1.235 ~V)，R2應(yīng)小于100kΩ。

7.2 可用輸出電流計(jì)算

MAX5087高壓穩(wěn)壓器可提供高達(dá)400mA的輸出電流，但封裝功耗會(huì)限制在給定輸入/輸出電壓和環(huán)境溫度下的可用輸出電流?？赏ㄟ^(guò)圖3或以下公式計(jì)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(jì)算出允許的封裝功耗后，可使用以下公式計(jì)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(wěn)壓器穩(wěn)定性

為了在全溫度范圍內(nèi)和高達(dá)400mA的負(fù)載電流下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)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(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)、穩(wěn)定性和電源抑制比，可使用更大的輸出電容值，如22μF。對(duì)于某些陶瓷電容介質(zhì)，如Y5V，在溫度低于-10°C時(shí)，建議使用22μF或更大的電容以確保穩(wěn)定性；對(duì)于X7R或X5R介質(zhì)，15μF在所有工作溫度下都應(yīng)足夠。為了改善電源抑制和瞬態(tài)響應(yīng)，建議在輸入和地之間使用最小47μF的低ESR電容。

八、總結(jié)

MAX5087線性穩(wěn)壓器以其寬輸入電壓范圍、低靜態(tài)電流、可調(diào)節(jié)輸出電壓、集成復(fù)位電路等特性，為電子工程師在設(shè)計(jì)電源系統(tǒng)時(shí)提供了一個(gè)可靠的選擇。在實(shí)際應(yīng)用中，我們可以根據(jù)具體的需求，合理選擇輸出電壓、計(jì)算可用輸出電流，并選擇合適的輸出電容，以確保穩(wěn)壓器的穩(wěn)定運(yùn)行。大家在使用MAX5087時(shí)，有沒(méi)有遇到過(guò)什么問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。