L5972D：2A開關(guān)降壓式開關(guān)穩(wěn)壓器的技術(shù)剖析與應(yīng)用
L5972D：2A開關(guān)降壓式開關(guān)穩(wěn)壓器的技術(shù)剖析與應(yīng)用
在電子設(shè)計領(lǐng)域，開關(guān)穩(wěn)壓器是一種常見且關(guān)鍵的元件，它能高效地將輸入電壓轉(zhuǎn)換為所需的輸出電壓。今天我們就來深入了解一款名為L5972D的2A開關(guān)降壓式開關(guān)穩(wěn)壓器。它具有諸多出色的特性，適用于多種不同的應(yīng)用場景，下面我們將從多個方面對其進(jìn)行詳細(xì)介紹。
文件下載：EVAL5972D.pdf
1. 產(chǎn)品概述
L5972D是一款降壓型單片功率開關(guān)穩(wěn)壓器，其最小開關(guān)電流限制為2A，能夠根據(jù)應(yīng)用條件向負(fù)載提供超過1.5A的直流電流。輸出電壓可在1.235V至35V之間進(jìn)行調(diào)節(jié)，能滿足不同設(shè)備對電壓的需求。該器件使用內(nèi)部P溝道D - MOS晶體管（典型Rdson為250mΩ）作為開關(guān)元件，可有效減小外部組件的尺寸。內(nèi)部振蕩器將開關(guān)頻率固定在250kHz。
2. 特性亮點
2.1 強大的電流處理能力
具備2A內(nèi)部開關(guān)，能為負(fù)載提供穩(wěn)定的大電流輸出，滿足高功率設(shè)備的用電需求。
2.2 寬輸入輸出電壓范圍
- 工作輸入電壓范圍為4.4V至36V，可適應(yīng)多種電源環(huán)境。
- 輸出電壓可在1.235V至35V之間調(diào)節(jié)，靈活性高。
2.3 低功耗與高效能
- 具有低dropout操作，占空比可達(dá)100%，能在輸入輸出電壓差較小時高效工作。
- 支持零負(fù)載電流操作，降低功耗。
2.4 穩(wěn)定的頻率與保護(hù)機(jī)制
- 250kHz內(nèi)部固定頻率，確保輸出電壓的穩(wěn)定性。
- 具備電壓前饋功能，提高系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)。
- 擁有內(nèi)部電流限制、反饋斷開保護(hù)和熱關(guān)斷功能，保障設(shè)備的安全可靠運行。
3. 引腳設(shè)置
3.1 引腳連接
其引腳連接方式（頂視圖）有特定的布局，不同引腳承擔(dān)著不同的功能。
3.2 引腳描述
| N° | Pin | Description |
|---|---|---|
| 1 | OUT | 穩(wěn)壓器輸出 |
| 2,3,6,7 | GND | 接地 |
| 4 | COMP | 用于頻率補償?shù)恼`差放大器輸出 |
| 5 | FB | 反饋輸入。直接連接此引腳可得到1.23V輸出電壓，若需更高輸出電壓則需外部電阻分壓器 |
| 8 | VCC | 未調(diào)節(jié)的直流輸入電壓 |
4. 電氣數(shù)據(jù)
4.1 最大額定值
| Symbol | Parameter | Value | Unit |
|---|---|---|---|
| V 8 | 輸入電壓 | 40 | V |
| V 1 | 輸出引腳直流電壓 輸出引腳在?t = 0.1μs時的峰值電壓 |
-1至40 -5至40 |
V V |
| I 1 | 最大輸出電流 | 內(nèi)部限制 | |
| V 4, V 5 | 模擬引腳 | 4 | V |
| P tot | 在TA ≤ 70°C時的功率耗散 | 1.2 | W |
| T j | 工作結(jié)溫范圍 | -40至150 | °C |
| T stg | 儲存溫度范圍 | -55至150 | °C |
4.2 熱數(shù)據(jù)
| Symbol | Parameter | SO8 | Unit |
|---|---|---|---|
| R thJA | 最大結(jié) - 環(huán)境熱阻 | 65 (1) | °C/W |
注：(1) 封裝安裝在電路板上
5. 電氣特性
| 在 (T{J}=25^{circ} C)，(V{CC}=12 ~V)（除非另有說明）的條件下，其各項電氣特性表現(xiàn)如下： | Symbol | Parameter | Test condition | Min | Typ | Max | Unit |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| V CC | 工作輸入電壓范圍 | (V{o} = 1.235V); (I{o} = 2A) | 4.4 | 36 | V | ||
| R DS(on) | Mosfet導(dǎo)通電阻 | 0.250 | 0.5 | Ω | |||
| I l | 最大限制電流 | (V_{CC} = 4.4V) 至 36V | 2 | 2.5 | 3 | A | |
| f s | 開關(guān)頻率 | 212 | 250 | 280 | kHz | ||
| 225 | 250 | 275 | kHz | ||||
| 占空比 | 0 | 100 | % | ||||
| 動態(tài)特性（見測試電路） | |||||||
| V 5 | 電壓反饋 | (4.4V < V{CC} < 36V), (20mA < I{O} < 2A) | 1.198 1.220 |
1.235 1.235 |
1.272 1.25 |
V V |
|
| h | 效率 | (V{O} = 5V), (V{CC} = 12V) | 90 | % | |||
| 直流特性 | |||||||
| I qop | 總工作靜態(tài)電流 | 3 | 5 | mA | |||
| I q | 靜態(tài)電流 | 占空比 = 0; (V_{FB} = 1.5V) | 2.5 | mA | |||
| 誤差放大器 | |||||||
| V OH | 高電平輸出電壓 | (V_{FB} = 1V) | 3.5 | V | |||
| V OL | 低電平輸出電壓 | (V_{FB} = 1.5V) | 0.4 | V | |||
| I o source | 源輸出電流 | (V{COMP} = 1.9V); (V{FB} = 1V) | 200 | 300 | μA | ||
| I o sink | 吸收輸出電流 | (V{COMP} = 1.9V); (V{FB} = 1.5V) | 1 | 1.5 | mA | ||
| I b | 源偏置電流 | 2.5 | 4 | μA | |||
| 直流開環(huán)增益 | (R_{L} = ∞) | 50 | 65 | dB | |||
| gm | 跨導(dǎo) | (I{comp} = -0.1mA) 至 0.1mA (V{COMP} = 1.9V) |
2.3 | mS |
規(guī)格參考 (T_{J}) 從 -40 至 125°C，該溫度范圍內(nèi)的規(guī)格通過設(shè)計、特性表征和統(tǒng)計相關(guān)性來保證。
6. 典型特性
文檔中給出了多組典型特性曲線，如輸出電壓與結(jié)溫的關(guān)系、靜態(tài)電流與結(jié)溫的關(guān)系、線路調(diào)節(jié)器特性、關(guān)斷電流與結(jié)溫的關(guān)系、開關(guān)頻率與結(jié)溫的關(guān)系等。這些曲線能幫助工程師更好地了解L5972D在不同條件下的性能表現(xiàn)，在實際設(shè)計中合理選擇工作參數(shù)。
7. 應(yīng)用電路
7.1 演示板應(yīng)用電路
展示了SMD版本的演示板應(yīng)用電路，輸入電源電壓 (V{cc}) 可在4.4V至25V之間，輸出電壓可在1.235V至 (V{CC}) 之間調(diào)節(jié)。同時還給出了詳細(xì)的組件列表，包括電容、電阻、二極管、電感等元件的型號、參數(shù)和制造商。
7.2 PCB布局
提供了PCB布局的組件側(cè)、底部側(cè)和前側(cè)的示意圖，方便工程師進(jìn)行電路板設(shè)計。
7.3 性能曲線
給出了結(jié)溫與輸出電流、效率與輸出電流的關(guān)系曲線，在不同的輸入輸出電壓條件下，這些曲線能幫助工程師評估L5972D在實際應(yīng)用中的性能，合理規(guī)劃散熱等問題。
8. 應(yīng)用思路
文檔中給出了幾種不同的應(yīng)用電路示例：
8.1 正降壓 - 升壓穩(wěn)壓器
可將輸入5V電壓轉(zhuǎn)換為輸出12V/0.45A的電壓，滿足特定設(shè)備的供電需求。
8.2 降壓 - 升壓穩(wěn)壓器
能將輸入5V電壓轉(zhuǎn)換為輸出 - 12V/0.45A的電壓。
8.3 帶輔助繞組的雙輸出電壓電路
可同時輸出5V/50mA和3.3V的電壓，適用于需要多電壓輸出的設(shè)備。
9. 封裝機(jī)械數(shù)據(jù)
為滿足環(huán)保要求，該器件采用ECOPACK?封裝，具有無鉛二級互連。二級互連的類別會在封裝和內(nèi)盒標(biāo)簽上標(biāo)注，符合JEDEC標(biāo)準(zhǔn)JESD97。同時，內(nèi)盒標(biāo)簽上也會標(biāo)注與焊接條件相關(guān)的最大額定值。文檔還給出了SO - 8封裝的詳細(xì)機(jī)械數(shù)據(jù)，包括尺寸的最小值、典型值和最大值等信息。
10. 訂購代碼
| 提供了兩種訂購代碼： | Part number | Packaging |
|---|---|---|
| L5972D | 管裝 | |
| L5972D013TR | 卷帶裝 |
11. 修訂歷史
記錄了文檔的修訂歷史，包括日期、版本號和具體的更改內(nèi)容。
通過對L5972D的深入了解，我們可以看到它在多個方面都表現(xiàn)出色，無論是從性能特性還是應(yīng)用的靈活性上，都能為電子工程師的設(shè)計工作提供很多便利。在實際設(shè)計中，工程師可根據(jù)具體需求，結(jié)合L5972D的各項參數(shù)和應(yīng)用示例，進(jìn)行合理的電路設(shè)計和優(yōu)化。大家在使用L5972D的過程中，有沒有遇到過什么特別的問題或者獨特的應(yīng)用場景呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。
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電子設(shè)計
+關(guān)注
關(guān)注
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