關(guān)于36V低耗電LDO的分析介紹

RT9073 的最高輸入電壓為 5.5V，這個(gè)參數(shù)下的器件用在 5V 以下工作電壓的場合是再合適不過的，再加上它的最低輸入電壓可以低達(dá) 1.2V，所以它的適應(yīng)能力是非常廣泛的，但要讓它滿足許多工業(yè)應(yīng)用的需求就顯得不足了，因?yàn)槟切﹫龊系墓ぷ麟妷撼３?12V、24V、36V、48V……，有的時(shí)候甚至?xí)叩?72V，這時(shí)候就需要用到更高耐壓的產(chǎn)品了。

針對 12V/24V 場合的應(yīng)用，36V 器件通常是合適的。立锜 36V 耐壓的線性穩(wěn)壓器主要有這幾個(gè)型號：RT9069，RT9058，RT2560Q，RTQ2569-QA，其中除了 RT9069 的額定負(fù)載能力為 200mA 以外，其他型號的負(fù)載能力都是 100mA，封裝則根據(jù)各自應(yīng)用目標(biāo)的不同而不一樣，而它們最大的共同點(diǎn)是靜態(tài)耗電都只有 2μA，要比傳統(tǒng)的三端穩(wěn)壓器低很多。

RT9058 是最典型的三端穩(wěn)壓器，使用起來最簡單，加電就會有輸出：

RT9058 的封裝形式和引腳布置

RT9058 的應(yīng)用電路

作為一款標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品，RT9058 提供 2.5V、3V、3.3V、5V、6V、9V 和 12V等固定電壓輸出的版本，大多數(shù)常規(guī)應(yīng)用的需求都可滿足。

舉個(gè)最常見的例子，各種類型的火災(zāi)煙霧報(bào)警器，它們的工作電壓范圍指標(biāo)通常都是 9V-35V，靜態(tài)耗電大多為幾十到幾百個(gè)μA，報(bào)警時(shí)的電流消耗通常為 10-20mA，有的可以到 60mA，RT9058 用在這樣的地方就是最佳的選擇。對于幾十到幾百μA的系統(tǒng)靜態(tài)耗電，RT9058 低達(dá) 2μA 的靜態(tài)耗電在其中的占比非常小，實(shí)現(xiàn)了靜態(tài)效率的最佳化，而到了報(bào)警情形下的十幾 mA 或幾十 mA 耗電又在 RT9058 100mA 供電能力的范圍之內(nèi)，完全可以滿足需要。

報(bào)警時(shí)負(fù)載電流的跳變會造成穩(wěn)壓器輸出電壓的瞬態(tài)變化，而我們從上圖 RT9058 Load Transient Response 的波形來看，幾十 mA 的電流變化對它的影響是非常小的，我們完全不用擔(dān)心這樣的過程會對系統(tǒng)產(chǎn)生任何不良影響。

對于接入電源總線的火災(zāi)探測器來說，它的電流變化總是會在電源總線上激起一陣電壓波動的漣漪，但對于常用的 24V 總線來說，36V 耐壓的 RT9058 對于這樣的問題還有 12V 以上的耐壓裕量，而且我們還可以在探測器的電源輸入端加入一只電解電容來消除負(fù)載變化、電源通斷等過程可能產(chǎn)生的振蕩過程，所以 RT9058 用在這樣的場合是非常安全的。

RT9069 在設(shè)計(jì)上要比 RT9058 多一個(gè)使能控制端，它的應(yīng)用電路圖是這樣的：

這樣一來，像 RT9058 那樣使用三個(gè)端子的封裝就不可行了，所以 RT9069 使用了這些封裝：

RT9069 的封裝形式和引腳布置

SOP-8、SOT-23-5 和 SOT-89-5 都是傳統(tǒng)上常見的封裝，UDFN-6L 這種只有1.6mmX1.6mm 的封裝則相對比較新，但是它的功率耗散能力可是相當(dāng)好，為 2.15W，遠(yuǎn)比比它體積大很多的 SOT-89-5 為大，后者的數(shù)據(jù)只有 0.87W，所以在空間緊湊的應(yīng)用中 UDFN 封裝是很好的選擇。

上面截取的 RT9069 原理圖中出現(xiàn)了一個(gè)注解：Effective Capacitance>=1μF，這個(gè)在應(yīng)用中是非常重要的，所以我特別做點(diǎn)解釋。我們可能在設(shè)計(jì)時(shí)選擇了一個(gè) 1μF 的電容以后就認(rèn)為它是 1μF 的，但這對陶瓷電容來說常常是不成立的，見下圖：

這是 muRata 一款 10V 耐壓 1μF 電容的電容量與其電壓偏置之間的關(guān)系，當(dāng)外加電壓為 6V 時(shí)，實(shí)際的電容量只有大約 0.26μF，與標(biāo)稱值 1μF 差了很遠(yuǎn)，如果你所使用的 RT9069 的輸出電壓恰好為 6V，與其配套的輸出電容又是這樣一只電容，與規(guī)格書要求的有效輸出電容量要大于等于 1μF 就嚴(yán)重不符，最后出來的電路可能就不能穩(wěn)定工作，那時(shí)候再來修改設(shè)計(jì)就有點(diǎn)麻煩了。實(shí)際上，在所有使用到陶瓷電容的地方你都需要去做這樣的檢查工作，相關(guān)的數(shù)據(jù)你可以從電容器制造商那里獲取到。需要再補(bǔ)充的是，電容器的交流偏置對其容量也有影響，你必須一起考慮。上述這款電容與交流偏置之間的關(guān)系如下圖所示，僅供參考。

如果你要在很寬的溫度范圍內(nèi)使用器件，溫度對電容參數(shù)的影響也是要被納入考慮范疇的，這在使用 RT9069 的時(shí)候可能不是很重要，但在使用 RT2560Q 和 RTQ2569-QA 的時(shí)候就很重要了，這是因?yàn)?RT9069 屬于商用規(guī)格的器件，應(yīng)用場合的溫度范圍可能不是太寬，但 RT2560Q 和 RTQ2569-QA 屬于車規(guī)器件，前者的工作溫度范圍為 -40℃~85℃（經(jīng)過 AEC-Q100 Grade 3 認(rèn)證），后者的工作溫度范圍為 -40℃~125℃（經(jīng)過 AEC-Q100 Grade 1 認(rèn)證），它們對配套器件的要求也提高了。實(shí)際上，上面這款電容的溫度規(guī)格為 X5R，即只能在 -55℃~85℃ 之間工作，它可以和 RT2560Q 配套使用，要和 RTQ2569-QA 配套時(shí)，你就只能選用 X7R 規(guī)格的了（-55℃~125℃），同時(shí)還要看這樣的電容是否通過了 AEC-Q200 的認(rèn)證。下面給出同款電容的溫度特性以供參考：

RT9069 可以提供的標(biāo)準(zhǔn)電壓版本為 2.5V、3V、3.3V、5V、9V、12V，但是如果你對其他的電壓版本也有需求，你可以在 2.5V-12V 之間提出要求，只是需要提前得到立锜的合同確認(rèn)，這是需要特別注意的。