Александр Райхман (КОМПЭЛ)
В целом линейные регуляторы напряжения можно отнести к стандартным изделиям широкого потребления полупроводниковой отрасли. Однако среди них существует собственная «элита» – регуляторы с низким (LDO) и сверхнизким падением напряжения. Такие изделия широко применяются в разработках с повышенными требованиями к энергопотреблению: в приборостроении, медицинской и автомобильной электронике, портативной бытовой электронике и т.д. Одним из ведущих производителей таких регуляторов на мировом рынке является компания STMicroelectronics.
Линейные регуляторы напряжения являются одними из важнейших элементов, с помощью которых строится распределенная система питания электронных устройств. Причем большое разнообразие выходных напряжений, мощностей и корпусов выпускаемых регуляторов позволяет очень гибко строить систему исходя из требований потребителя. Безусловными достоинствами использования линейных регуляторов являются низкая стоимость, минимальные габариты компонентов и обвязки, а также отсутствие пульсаций выходного напряжения, что очень важно при питании прецизионной аналоговой техники.
Компания STMicroelectronics является одним из мировых лидеров в разработке и производстве регуляторов напряжения, выпуская регуляторы как с фиксированным выходным напряжением, так и с регулируемым в широких пределах.
В целом все регуляторы можно разделить на три основные группы:
- стандартные (с положительным или отрицательным выходным напряжением);
- с малым падением напряжения (low dropout- LDO);
- с очень малым падением напряжения (very low dropout).
Стандартные регуляторы выпускаются многими производителями и имеют всем известное обозначение - серия L78 (для положительных напряжений) и серия L79 (для отрицательных). В свою очередь стандартные регуляторы делятся на слаботочные с выходным током в районе 0.1 А (L78Lхх), со средним значением тока порядка 0,5 А (L78Мхх) и сильноточные 1...1.5 А (L78хх). Невысокая стоимость, простота применения и большое разнообразие выходных напряжений и корпусов делают эти компоненты весьма популярными при создании простых схем электропитания. Надо отметить, что эти регуляторы обладают рядом дополнительных функций, обеспечивающих безопасность функционирования. К ним относятся защита от перегрузки по току и температурная защита от перегрева микросхемы.
В то же время существуют определенные условия (ограниченные возможности по удалению избыточного тепла, маломощные источники электропитания или батарейный тип питания), которые требуют сниженного собственного энергопотребления регуляторов. Регуляторы напряжения с малым падением также ранжируются по величине выходного тока, от которого зависит и величина падения напряжения, и тип корпуса. Наиболее популярные типы LDO-регуляторов сведены в таблицу 1.
Таблица 1. LDO-регуляторы STMicroelectronics
|
Наименование |
Входное |
Выходной |
Падение |
Тип корпуса |
|
LD1084xxx |
30 |
5 |
1.3 |
TO220 |
|
LD1085xxx |
30 |
3 |
1.3 |
TO220, D2PAK |
|
LD1086xxx |
30 |
1.5 |
1.3 |
TO220, D2PAK |
|
LD1117Axxx |
10 |
1.0 |
1.1 |
DPAK, SOT223 |
|
LD1117xxx |
15 |
0.8 |
1.1 |
DPAK, SOT223 |
|
ST715xxx |
24 |
0.085 |
0.5 |
SOT23, DFN8 |
Регуляторы напряжения с очень малым падением используются, когда потребление энергии является критичным свойством микросхемы. Как правило, это переносная бытовая и профессиональная аудио- и видеотехника, носимые медицинские или геодезические приборы, телекоммуникационное оборудование. Эти микросхемы более функционально насыщены: так, Они также имеют малый выходной шум, быстрый отклик на изменения в нагрузке и входном напряжении и, в некоторых версиях, точность <1%. Наиболее популярные модели приведены в таблице 2.
Таблица 2. Регуляторы STMicroelectronics со сверхмалым падением напряжения
|
Наименование |
Входное |
Выходной |
Падение |
Тип корпуса |
|
LFxxx |
16 |
0.5 |
0.45 |
TO220, DPAK, PPAK |
|
KFxxB |
20 |
0.5 |
0.4 |
SO8, DPAK |
|
LExxx |
18 |
0.1 |
0.2 |
SO8, TO92 |
|
LD2981xxx |
16 |
0.1 |
0.17 |
SOT23, SOT89 |
|
LD2980xxx |
16 |
0.05 |
0.12 |
SOT23, SOT89 |
Достоинствами этих регуляторов является наличие автомобильных вариантов исполнения, широкий температурный диапазон от -40 до 125°С и предельная простота включения, как показано на рис. 1.
Рис. 1. Типовая схема включения регулятора напряжения
