高性能車用低壓 1A 線性穩(wěn)壓器 RTQ2510-QA 簡(jiǎn)介

我們上一期介紹了“低耗電的車用 36V3A 同步 Buck 轉(zhuǎn)換器 RTQ2104-QA”，這種器件一般是用來承接車上電池提供的高電壓的，由它完成高壓到低壓的轉(zhuǎn)換以后，某些系統(tǒng)會(huì)使用二次穩(wěn)壓器為負(fù)載供電，這時(shí)候就可能用到低壓輸入的轉(zhuǎn)換器了。

我們一般把 5V 以下工作電壓的器件稱為低壓器件，它們可承受的最高電壓一般為 5.5V-6V 左右。在這樣低的電壓下工作，很多時(shí)候會(huì)使用到線性穩(wěn)壓器，而車用環(huán)境下的線性穩(wěn)壓器也同樣是需要通過 AEC-Q100 認(rèn)證的，RTQ2510-QA 就是符合這個(gè)條件的一款器件，它的性能非常優(yōu)秀，我在另外的場(chǎng)合是這樣介紹它的：

RTQ2510-QA 是通過了 AEC-Q100 Grade 1 認(rèn)證的高性能低壓差線性穩(wěn)壓器，輸入電壓范圍為 2.2V~6V，負(fù)載能力為1A，具有超高電源紋波抑制能力（63dB@1kHz, 38dB@1MHz），滿載最小壓差可低達(dá) 160mV，可在 -40℃~125℃ 溫度范圍內(nèi)工作。其輸出噪聲水平低，還可通過外加噪聲抑制電容改善其性能。其封裝形式為 VDFN-8L 3x3，是車用電子設(shè)備的理想選擇。

AEC-Q100 的認(rèn)證分為 4 個(gè)溫度級(jí)別，Grade 1 這個(gè)級(jí)別的工作溫度范圍就是 -40℃~125℃，RTQ2104-QA 也是這個(gè)認(rèn)證級(jí)別的，所以這兩款器件可以出現(xiàn)在同一個(gè)系統(tǒng)中以滿足高可靠性系統(tǒng)的需要。

先來看看應(yīng)用電路原理圖：

RTQ2510-QA 的輸出電壓是可調(diào)的，R1 和 R2 的比值決定了輸出電壓的設(shè)定值。由于反饋系統(tǒng)的參考電壓為 0.8V，所以它的輸出電壓設(shè)定范圍為 0.8V ~ VIN。只要有負(fù)載存在，實(shí)際的輸出電壓永遠(yuǎn)不可能等于輸入電壓VIN。由于滿載（1A）條件下的輸入、輸出壓差最低可達(dá) 160mV，所以一定負(fù)載 IOUT 下實(shí)際能夠達(dá)到的最高輸出電壓大約等于 VIN – IOUT * 160mΩ，只有輸入、輸出壓差大于 IOUT * 160mΩ 時(shí)，輸出電壓才能穩(wěn)定在設(shè)定值上。

一般而言，線性穩(wěn)壓器的輸出噪聲都是比較低的，但為了降低輸出噪聲，RTQ2510-QA 的內(nèi)部特別為參考電壓加入了 RC 濾波電路，用戶還可以通過外加電容 CNR 來加強(qiáng)其效果（如上圖所示），規(guī)格書給出了幾種負(fù)載條件下的輸出噪聲幅度在各種頻率下的分布情況，如下圖所示：

需要注意的是 CNR 的加入對(duì) RTQ2510-QA 的啟動(dòng)過程會(huì)發(fā)生影響，因?yàn)殡娙莸募尤胙娱L(zhǎng)了參考電壓的上升時(shí)間，所起的作用就如軟起動(dòng)過程一樣，下面的內(nèi)部電路框圖和啟動(dòng)時(shí)間與 CNR 值的關(guān)系曲線可以對(duì)此問題起到說明作用。

從電路框圖中也可以看到 RTQ2510-QA 在設(shè)計(jì)中還加入了一個(gè)啟動(dòng)加速的電路，其中的 189kΩ 電阻在啟動(dòng)過程中是被短路了的，這樣可以避免啟動(dòng)時(shí)間被進(jìn)一步拉長(zhǎng)。

RTQ2510-QA 對(duì)輸入電壓紋波的抑制能力也很高，它在 1kHz 頻率上的 PSRR 值可以達(dá)到 63dB，下圖就是它在各種負(fù)載條件下的 PSRR 測(cè)試數(shù)據(jù)，對(duì)此有要求的讀者可以好好參考一下：

RTQ2510-QA 采用了 8 引腳的 VDFN 封裝，具有非常好的散熱能力，25℃ 標(biāo)準(zhǔn)室溫下的功率耗散能力達(dá)到了 3.22W，下圖是它的引腳排列圖：

這個(gè)引腳排位很方便做 PCB 設(shè)計(jì)，外圍元件很好布置，走線很方便，通過加大 GND 銅箔的面積還可以進(jìn)一步改善其散熱能力，下圖是規(guī)格書提供的一個(gè)參考設(shè)計(jì)：

其實(shí)將下方的 GND 銅箔用作輸入、輸出電容的接地點(diǎn)會(huì)更好些，也更有利于將這些電容靠近芯片引腳放置，改善電路性能，這是我的個(gè)人意見，僅供參考。

轉(zhuǎn)載自RichtekTechnology。