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超低壓差線性穩壓器的拓撲架構及應用趨勢
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低壓差線性穩壓器的拓撲架構及應用趨勢
作者：佚名
超低壓差線性穩壓器的拓撲架構及應用趨勢近年來，低壓差穩壓器(LDO)在各類電子設備，尤其是對電能有苛刻需求的消費類電子中，得到了廣泛的應用。但隨著更低壓差應用需求的發展，由于LDO拓撲架構的限制，越來越難以滿足應用的需求。于是，基于新型拓撲架構的超低壓差穩壓器(ULDO)應運而生。
ULDO與LDO的差異LDO是一種用途極為廣泛的集成電路(IC)，它的優點有：電路架構簡單、輸出紋漣波很低、外部組件很少且簡單等等。一般的LDO架構為：一個誤差放大器驅動一個P型MOSFET，利用回授電位與參考電位做比較，使輸出保持在正確的電壓。但是當系統中需求的是超低壓差、低輸出電壓(0.8~1.8V)、高輸出電流時，用傳統單電源、P-MOSFET的架構來設計LDO就變得相當困難了。因此AX6610-6615超低壓差穩壓器系列產品采用N-MOSFET來當驅動器，以相同大小的驅動器來說，N-MOSFET的驅動特性一般來說是優于P-MOSFET的。但在低輸入電壓時，N-MOSFET的驅動特性又顯不足，且可能不適合整個IC的工作電壓。為此，采用了另一組電源輸入來提供IC穩定的工作電壓，并且大大提升N-MOSFET之驅動能力。藉此方法達成低電壓輸入轉換低電壓輸出并且能驅動大負載電流。
ULDO的特性和拓撲架構AX6610-6615系列ULDO產品設計皆采用雙電源之架構來設計，電源VIN為輸出轉換的來源，電源VCNTL為內部電路所用電源。再搭配使用N-MOSFET作為驅動器。AX6610-6615的參考電位設計在0.8伏特，因此最低的可輸出電壓可達0.8伏特。其輸出電壓軟啟動時間僅有1毫秒，可大幅降低開機時的電流浪涌。輸入電壓VIN、VCNTL皆具有過低電壓監測功能，當輸入電壓過低時會停止輸出，可避免本身IC端與后方系統端的功能誤動作。此外，為了確保后端系統所得到的電壓正確無誤，本產品具有POWER-OK引腳，用以提供后端系統告警之用。本身IC內部具備一90歐的放電電阻，在輸出關閉時會啟用，具有自我快速放電功能。過電流保護電路，會在電流超過**范圍時予以限制。若當輸出處于短路狀態時，還將啟動輸出周期性開啟機制，不讓輸出電流持續處于高壓差且限制電流值的狀態(因為此時之發熱功率為最大)直到短路狀態被解除。在持續重載或大跨壓下，熱量會持續累積，溫度會上升，當到達最高溫度容許值時，會啟動過溫保護功能，此時會關閉輸出，以避免IC燒毀，直到溫度恢復到回復點，此時輸出將會被重啟。此外在線性穩定度、負載穩定度與電源抑制比等指標上(PSRR)，AX6610-6615亦有相當優異的表現。
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