CMOS线性调整器的保护功能.docxVIP

电压调整器相关基础知识（三）CMOS线性调整器的保护功能上一讲中的基本特性已经理解了吗？电气特性是作为理解线性调整器最重要的启发点必须牢记。作为电源IC的线性调整器，一般情况下都具备某些保护功能。在此对主要保护功能进行说明。限定电流·过热保护一般来说，作为过电流保护功能有稳定电流限流电路和抑制电路；作为过热保护功能有过热停机电路。图13表示了稳定电流限流和抑制电流的工作特性事例。当输出电流将达到240mA时，首先稳定电流限流电路工作。依此逐渐降低以至抑制电路开始工作，与电压下降的同时减小输出电流。最终当输出端子成短路状态时输出电流降低到60mA左右，例如当输入电压为4.0V时的热损耗为4V×60mA能抑制到240mW左右。图13Current Limit and Foldback Operation (XC6504x181xR) CE/CL放电最近的CMOS线性调整器附带了与调整器的接通/停机同步，使残留在输出电容的电荷自动放电的功能。这是考虑了便携式电子仪器的电池效率的功率管理功能，与各个部分切断电源的时机相同使残留在电容上的电荷放电，缩短了等待电容放电的时间，容易安排各个部分的接通/停机顺序。图14表示了由附带高速放电功能的XC6221系列CE端子在停止电路工作时的输出电压波形。可以观测到当CE端子电压达到0V（低电平信号输入）时，CL电容的残留电荷高速放电的状况。图14XC6211AXC6211BWithout high speed dischargeWith High speed discharge电压调整器相关基础知识（四）线性调整器的相关技术熟练使用的技巧提示钻研封装工艺增加容许损耗线性调整器的热损耗决定于输入电压和输出电压、输出电流的关系。热损耗（Pd）＝（输入电压－输出电压）×输出电流实际上制造仪器时如何改良封装的散热问题是极为重要的。高效率地散热的封装中有USP封装。封装背面搭载IC硅片的金属芯片暴露在外表，能从芯片向PCB基板散热。（照片2）散热量决定于PCB基板的金属面积，图15表示USP-6C封装的散热特性事例。对于USP-6C自身存在120mW的容许损耗，当薄铜片的面积为800mm2时损耗为1W，增加薄铜片的面积能获得更大的容许损耗。图16中介绍了作为评价损耗时使用的电路板。（照片2）Heat Dissipation Pad 图16 PC Board used for theon the Backside of USP-6CEvaluation of Heat Dissipation图15 Heat Dissipation Characteristics: USP-6C PackageXC6504x181xR激光微调CMOS线性调整器的输出电压已被预先设定几乎不能用外置电阻来调整输出电压，而由0.1V或0.05V间隔的输出电压来弥补。这是因为应用了容易设定任意高精度电压的激光微调技术。因为CMOS工艺难以制作如（注1）所示的类似双极晶体管带隙参考电压的稳定基准电压源，把用于预先设定输出电压的电阻更改为激光微调可以把内部基准电压的不规则分散值设定为任意的电压值，同时，也是确保输出电压精度的一般方法。（图17）一般产品的输出电压精度为±2%，高精度产品为±1%。根据产品的不同，对不同的工作温度范围规定了输出电压精度。 （注1）带隙参考电压 用双极晶体管的功率带隙和电阻，利用与绝对温度成比例的电压温度系数的相反性，而得到能与温度相对应的稳定电压的电路。图17 The Image of Tolerance Compensation by Lazar Trimming TechnologyAfter Trimming:Centering on the target value, tolerance is narrowed down.Before Trimming:There is tolerance arisen in wafer manufacturing process.Trimming size is determined based on the measured value of each chip to improve accuracy.少量购买时，哪些电压调整器容易选购因为几乎所有的输出电压都不能在外部调整，在采购时须确认库存状况。一般情况下容易得到的输出电压有5V，3.3V，3V，2.8V, 2.5V, 1.8V, 1.2V今后的开发动向CMOS工艺LSI的微细化每年都在不断进步，现在已开始批量生产被称为22nm规格的产品。使用在线性调整器等电源IC，其输入电源必须耐压。虽然极端微细的工艺不一定认为全部有益，利用CMOS所具有的微细技术优势，可以实现使用0.25μm或0.35μm等的工艺，用1.