术语和定义

参考

有关文件及软件，请浏览:

//www.wsdof.com/configurable-mixed-signal

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作者:克雷格·卡里

介绍

本文介绍了SLG46580的低压降(LDO)调节器的特点GreenPAK该集成电路集成了四个可配置的150 mA LDO稳压器GreenPAK的可配置矩阵，给设计师更大的灵活性，以实现广泛的功能，包括定制和控制电源轨的能力。四种ldo分别具有从0.9 V到4.35 V的可编程电压水平。此外，这些LDOs的功能包括控制、转换速率选择、过流限制、短路检测、热保护、输入/输出电压监测和低功耗模式选择。这篇应用笔记将涵盖这些特性以及其他一些有用的设计技巧。

背景

LDO稳压器用于将输入电源电压降至较低电压ic的电源电压规格。使用PMOS晶体管的简单实现如图所示图1．输出电压通过电阻分压器与参考电压进行比较，误差信息用于PMOS栅极的反馈控制。

使用PMOS晶体管是实现LDO的“低压差”能力的一种方式。典型的非LDO线性调节器可以要求1 V的余量从其输入到其输出，而LDO通常只需要200至300 mV。Say an LDO has a dropout voltage of 250 mV - if a designer wanted to regulate the LDO output to 3.3 V, the LDO input voltage would need to be at least 3.55 V. For the SLG46580, the dropout is spec’d at 300 mV max at full load. Note that at the lowest output voltage settings, minimum supply voltage is limited not by PMOS dropout, but simply by the minimum operational supply voltage of 2.3 V.

基本LDO功能

SLG46580整合了Dialog的可配置性GreenPAK集成电路通过提供大量可编程特性进入ldo。这些ldo有三种运行模式:旁路模式、高功率(HP)模式和低功率(LP)模式。虽然LP和HP模式都是LDO稳压器模式，但旁路模式作为一个简单的电源开关连接VIN和VOUT。在LDO的属性菜单中，您可以选择“VOUT0/VOUT1”或“VOUT0/PWR开关”模式，如下图所示图2．在“VOUT0/VOUT1”模式下，根据LDO的VOUT0/VOUT1矩阵连接，可以选择在VOUT0或VOUT1调节。数字低将选择VOUT0，数字高将选择VOUT1。同样，在“VOUT0/PWR开关”模式下，可以在VOUT0和Bypass模式之间进行选择。

在HP模式下，LDO以其标准的150 mA配置运行。如果您查看所示的HP模式的公共规范表1，可以看到，在HP模式下，一个LDO调节器的静态电流约为32µA。如前所述，ldo需要一个较小的降电压规格为250毫伏。有关正式的LDO相关规格，请参阅数据表中的电气特性表。

象征	参数	条件/注意	分钟。	Typ。	Max。	单位
IOUT	输出电流额定值	每LDO	--	--	150	马
vin.	电压输入		2．3	--	VDD	V
VDO	电压辍学		--	250	300	mV
智商	静态电流	一个LDO调节器在HP模式	--	32	--	µA
Δ电压输出	输出电压精度	Over PVT of VOUT > 1.5 V	－3	--	3.	％
		Over PVT of VOUT≤1.5 V	－60	--	60	mV

对于要求小于100µA的低功雷竞技安卓下载耗应用，可以使用LP模式。在LP模式下，LDO使用一个低功率带隙基准来产生输出电压。表2下面显示了一些重要的LDO规范，包括LP模式下的一个LPDE的2μA静态电流规范。此外，辍学电压从250 mV典型增加到500 mV。

象征	参数	条件/注意	分钟。	Typ。	Max。	单位
IOUT	输出电流额定值	每LDO	--	--	100.	µA
vin.	电压输入		2．3	--	VDD	V
VDO	电压辍学		--	500	750	mV
智商	静态电流	LP模式下的LDO调节器	--	2	4	µA
Δ电压输出	输出电压精度	在PVT	－10	--	10	％

在HP和LP模式下，用户还可以配置许多其他选项。设计人员可以选择0.9 V到4.35 V的输出电压。此外，他或她可以选择LDO输出的启动坡道坡度，并可以连接或断开300Ω放电电阻到LDO输出。下面的段落将更详细地讨论最后两个主题。

启动增加斜率

SLG46580允许用户选择下列输出反转率之一:1.25,2.5,10，和20 V/ms。和Dialog的负载开关一样，转换速率控制功能有助于限制电容负载的涌流，从而防止弱电源下降到一个不可接受的低电压。要用台式机电源复制弱输入源，请确定所需源的有效输出阻抗或驱动强度，并在台式机电源和LDO输入之间串联一个电阻。

为了适应弱源(例如:硬币电池)，我们建议选择一个较低的转换速率来限制涌流并最小化LDO输入电容上的电压降。为了使用更快的启动斜坡，增加输入电容或提高输入源的驱动强度。

放电电阻器

设计者可以启用或禁用300 Ω放电电阻在每个LDO连接到LDO输出时，它是禁用的。根据您的应用程序，在禁用LDO输出时，您可能希望释放它，也可能不希望释放它。重要的是要注意，当LDO启用时，这个电阻并没有连接到LDO输出。

如前所述，SLG46580可以被配置为在两个预设电压，VOUT0和VOUT1之间进行选择。假设您目前拥有VOUT0和VOUT1，分别设置为1.5V和2 V。如果要将VOUT1（2 V）的LDO输出电压降至VOUT0（1.5 V），则需要将VOUT0 / VOUT1矩阵连接从高到低电平切换到低电平。您可能希望瞬间输出LDO输出，但LDO输出无法吸收电流以将充电从输出电容上拉。If the SLG46580’s LDO is disabled every time you switch voltages, you can use the internal 300 Ω resistor to sink this current, but if the LDO outputs are switched while the LDO is enabled, you will need to use an external load to discharge the output capacitor.

电源开关基本功能

如“LDO基本功能”一节所述，SLG46580中的LDO可以重新配置为电源开关。这些电源开关被设计成将输入电压直接从VIN传递到VOUT而无需调节。300 Ω放电电阻功能可在电源开关模式，但启动坡道和过流限制和短路检测功能不可用。

过流限制和短路检测

当在HP模式下使用LDO时，可以启用过流限制和短路检测功能，将LDO的输出电流限制到~ 175ma。如果输出电流限制在175ma，输出电压小于0.5 V, ldo将进入故障状态，将输出电流箝位到~ 20ma。在此状态下，LDO的“nFault”输出将被断言为低。

为了自动打破这种故障状态，LDO的输出电压必须超过0.5 V，而LDO的输出电流被箝位到~20 mA。通过欧姆定律，我们可以计算出超过0.5 V极限所需的最小负载电阻为25 Ω。通过测试，我们观察到LDO需要一个超过40 Ω的电阻负载。对于小于40Ω的电阻性负载，通过连接矩阵或I手动复位LDO2C是必需的。

当在HP模式下使能过流限制和短路检测时，LDO暂时绕过20 mA限流特性，允许输出电压在大电流应用中适当上升。雷竞技安卓下载下料时间由25µs到600µs不等，取决于启动爬坡速率的选择。在这种配置下，电流总是被限制在175ma。

热保护

SLG46580具有内置温度传感器，如果芯片超过指定的温度阈值，则可以与ACMP一起使用以禁用LDO。温度传感器（TS）块产生与温度线性成比例的模拟电压。温度和电压之间的关系如公式所示（1下面)。

如果TS输出电压低于ACMP的IN参考电压，并且ACMP的温度传感器使能，ACMP输出将下降到低，并使LDO关闭。当TS的电压超过ACMP的IN参考电压时，LDO将自动重新启用。

欠压锁定/电源良好监控

SLG46580 acmp可用于监控LDO输入和输出电压。当连接到LDO的输入端时，这些acmp可以做通常所说的欠压锁定。当输入电压低于指定电压时，可以使用ACMP输出关闭LDO。类似地，您可以使用ACMP来监视ldo的输出电压。如果输出电压短路，例如，您可以使用ACMP检测输出电压下降到低于一定的电压。或者，当输出电压上升到阈值以上时，可以在功率排序应用程序中启用其他ldo。

I2C的考虑

我的2SLG46580的C特性提供了对LDO内部寄存器的访问。这些寄存器为设计人员提供了额外的可配置性，并控制LDO的启用、模式、选择、Vref选择和LDO中的许多其他设置。图3列出LDO0使用的一些寄存器位置和矩阵输出连接。其他ldo的框图，请参阅数据表的“SLG46580 Low Dropout Regulators”部分。此外，请参阅数据表中的“附录A - SLG46580/2/3 Register Definition Package Top Marking System Definition”，了解有关寄存器位和矩阵连接的更多信息。

有关我的更多信息2C,请参考一个- 1090在对话框的网站上。

典型应用电路：LDO配置

在使用SLG46580中的ldo进行设计时，应该考虑一些一般的指导原则。这些建议围绕输入和输出电容显示图4．输入和输出电容的选择和放置会影响LDO的输入电压下垂，浪涌电流能力，接通时间和稳定性。

输出电容:

为了在电路内的LDO稳定运行，大多数设计依赖于连接到LDO输出的电容器。该电容和输出的ESR（等效串联电阻）/ ESL（等效系列电感）将零引入内部放大器电路的相位响应，这有助于提高LDO的相位裕度。

如果LDO的输出电容太小，系统引入的零将会超过放大器的单位增益频率，从而导致不稳定。因此，我们建议在每个LDO输出上放置最少2µF的电容。

同样，如果输出ESR和ESL太大，则ldo将变得不稳定。对于大于1.5 V的LDO输出电压，我们建议ESR和ESL的最大值分别为20 mΩ和2.5 nH。我们推荐使用X5R和X7R陶瓷电容器，因为与钽电容器相比，它们的ESR / ESL非常小。通过最小化SLG46580 LDO输出垫和电容器之间的距离，可以最小化LDO输出上的ESR和ESL值。

输入电容:

当确定一对ldo (LDO0/1或LDO2/3)的适当输入电容时，首先要增加输出电容。作为一般的“经验法则”，使用LDO对输出电容的总和作为最小输入电容。当LDO使能时，LDO输出电容开始充电时，电荷转移和涌入电流从LDO的输入到输出。

启用后，LDO使用存储在输入电容中的电荷作为临时电源，直到电源可以对负载变化作出反应。如果输入电容太小并且启动斜率高，则从输入电容中拉出的电流可能会显着导致输入电压下垂。通过增加输入电容，将有一个更大的电荷池，以便从启用LDO时拉动。

在输入电压驱动强度和输入电容值之间有一个平衡。增加输入电容可以帮助解决短期瞬态限制，但电容将无法在较长时间内向负载提供大电流。如果输入电容和电压源不能在没有显著电压降的情况下提供所需的涌流，则降低输入启动斜坡率。为了获得最佳性能，将输入电容放置在靠近LDO输入管脚的位置。

大功率的建议

由于LDO是主动调节的，SLG46580可以消耗大量的电力。利用公式(2)，就可以计算LDO的功率耗散。SLG46580的热限制限制在85°C时为600mw，在70°C时为800mw。

由于SLG46580是一个倒装芯片设备，LDO中功耗的热导率是最强的，尽管各自的LDO的输入和输出引脚。因此，通过增加PCB上的LDO输入和输出轨迹宽度，可以最大限度地实现从SLG46580到PCB的热传递。

SLG46582和SLG46583行为

SLG46582和SLG46583GreenPAK设备的工作原理与本应用笔记中描述的相同。SLG46580和这两个IC的主要区别是ldo的数量和它们的当前评级。SLG46580 ldo被组合在硅中，以增加最大电流规格。请参阅表3为更多的信息。

	LDO数量	IMAX-per-LDO (mA)
SLG46580	4	150毫安
SLG46582	2	300毫安
SLG46583	1	600马

在创建SLG46582/3的PCB布局时，请修改本应用说明中先前描述的典型应用电路和大功率建议。当像数据表的“Low Dropout Regulator(s)”部分所描述的那样从外部短路LDO输入和输出时，将外部短路放置在尽可能靠近IC的位置。此外，我们建议将合并的LDO输出轨迹从外部短路的中间布线。这意味着匹配输出负载阻抗看到每个单独的LDO输出引脚，通过最小化任何LDO输出引脚和负载之间的最大距离。

结论

SLG46580内部有四个ldo，可以重新配置为电源开关，非常适合需要多个电源轨电压的低功耗应用。雷竞技安卓下载利用电压范围，设计了保护电路2C的功能，以及该IC的其他特性，您可以创建一个定制的IC用于许多应用程序。雷竞技安卓下载通过遵循本应用程序说明中提供的设计技巧和技巧，您现在已经掌握了开始使用SLG46580进行设计所需的知识。