3μA靜態(tài)電流LDO提高了工業(yè)、汽車和電池供電系統(tǒng)中低功耗電路的效率

許多電子系統(tǒng)大部分時(shí)間都處于空閑狀態(tài)，等待某些事情發(fā)生。工業(yè)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)和?；铍娐分皇莾蓚€(gè)例子。其中許多系統(tǒng)依賴于電池電源，因此高效電源對(duì)于延長(zhǎng)電池壽命至關(guān)重要。靜態(tài)狀態(tài)下的效率特別重要，因?yàn)橹鲃?dòng)操作可能消耗毫安，而靜態(tài)操作僅消耗微安。小尺寸和反向輸出和輸入保護(hù)功能也是電源的理想特性。這是電源要求的苛刻組合，但有一種簡(jiǎn)單的方法可以通過一個(gè)設(shè)備來滿足這些要求。

超低靜態(tài)電流 PNP LDO

圖 1 示出了 LT3009 的典型應(yīng)用，LT3 是一款 2μA 靜態(tài)電流低壓差線性穩(wěn)壓器，采用纖巧型 2mm × 8mm DFN 和 70 引腳 SC3 封裝。其超低的5μA靜態(tài)電流得到了很好的控制——它不會(huì)像許多穩(wěn)壓器那樣在壓差下過度上升。靜態(tài)電流在20mA I時(shí)小于輸出電流的<>%外，即使在輟學(xué)的情況下（圖2）。

圖1.新型 3μA 靜態(tài)電流低壓差穩(wěn)壓器。

圖2.接地引腳電流與 I負(fù)荷.

LT3009 能夠采用 20.1V 至 6V 的輸入電源至 20.0V 至 6.19V 的輸出電壓提供高達(dá) 5mA 的電流。LT3009 上的壓差電壓僅為 280mV，同時(shí)可提供高達(dá) 20mA 的輸出電流。通過將SHDN引腳拉低，可以將其置于低功耗關(guān)斷狀態(tài)。在關(guān)斷狀態(tài)下，本已很低的靜態(tài)電流降低到內(nèi)部晶體管的漏電流。該泄漏在室溫下通常為幾nA，在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)保持在1μA以下。低靜態(tài)電流和纖巧的封裝尺寸不會(huì)導(dǎo)致 LT3009 的性能不佳。LT3009 具有業(yè)界領(lǐng)先的負(fù)載、電壓和溫度調(diào)節(jié)功能（參見圖 3、4 和圖 5）

圖4.線路調(diào)整率與溫度的關(guān)系

圖5.輸出電壓與溫度的關(guān)系

除了輸出電壓設(shè)置電阻外，唯一需要的外部元件是輸入和輸出旁路電容器。LT3009 中的內(nèi)部頻率補(bǔ)償可穩(wěn)定針對(duì)各種電容器的輸出。為了保持穩(wěn)定性，至少需要1μF的輸出電容，幾乎可以使用任何類型的輸出電容。即使是具有低ESR的小型陶瓷電容器也可以使用，而無需其他穩(wěn)壓器通常需要的額外串聯(lián)電阻。小封裝尺寸和小型陶瓷電容器的使用能力相結(jié)合，使得 LT3009 幾乎適合任何地方。

LT3009 具有許多保護(hù)功能，以保護(hù)自身和敏感的負(fù)載電路。如果輸入電壓反轉(zhuǎn)（例如，由于電池向后插入或線路故障），來自IN引腳的電流受到100k電阻的限制，并且在負(fù)載上看不到負(fù)電壓。使用 LT3009 時(shí)，無需外部保護(hù)二極管。利用從輸出到輸入的反向電壓，LT3009 就像它有一個(gè) 500k 限幅電阻器與兩個(gè)從輸出到輸入的二極管串聯(lián)以限制反向電流。對(duì)于穩(wěn)壓器負(fù)載返回到負(fù)電源的雙電源應(yīng)用，可將 OUT 和 ADJ 引腳拉至地電位以下（通過高達(dá) 20V 的輸入至輸出差分），同時(shí)仍允許器件啟動(dòng)和工作。LT3009 還包括線性穩(wěn)壓器的標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)功能，例如電流和熱限制。

遠(yuǎn)程監(jiān)控的理想解決方案

LT3009 為遠(yuǎn)程監(jiān)視應(yīng)用提供了一種最佳解決方案。其中許多應(yīng)用的占空比非常短，它們大部分時(shí)間處于關(guān)斷狀態(tài)，短暫醒來進(jìn)行測(cè)量和通信，然后立即返回關(guān)斷狀態(tài)。除了敏感模擬電路所需的典型電源調(diào)節(jié)要求（嚴(yán)格的電源調(diào)節(jié)、安靜電源、負(fù)載保護(hù)等）外，主要電源要求是低靜態(tài)功耗。憑借其 3μA 靜態(tài)電流、業(yè)界領(lǐng)先的電源調(diào)節(jié)能力和多種保護(hù)功能，LT3009 可滿足要求。

公用事業(yè)儀表中經(jīng)常使用的典型遠(yuǎn)程監(jiān)控應(yīng)用是“最后喘息”電路，如圖6所示。在本應(yīng)用中，由線路電源供電的12V至15V電源通過二極管和限流電阻為大電容（SuperCap）充電。超級(jí)電容器上存儲(chǔ)的電壓為 LT3009 提供輸入電壓。LT3009 為模擬故障檢測(cè)電路提供了一個(gè)安靜、穩(wěn)壓良好的 5V 電源，以及一個(gè)用于向遠(yuǎn)程監(jiān)控中心發(fā)送求救信號(hào)的數(shù)字通信模塊。故障檢測(cè)電路通常每 15 分鐘檢測(cè)周期僅激活幾百毫秒。在發(fā)生線路故障時(shí)，LT3009 的超低靜態(tài)電流使 SuperCap 能夠在多個(gè)檢測(cè)周期內(nèi)為故障檢測(cè)和通信電路提供足夠的功率。

圖6.典型的最后喘息電路。

LT3 的 3009μA 靜態(tài)電流減小了 SuperCap 所需的尺寸和成本，同時(shí)延長(zhǎng)了線路故障后檢測(cè)和通信電路的使用壽命。此外，憑借其在整個(gè)負(fù)載線路和溫度范圍內(nèi) ±2% 的輸出調(diào)節(jié)，LT3009 可作為故障檢測(cè)電路的高準(zhǔn)確度電壓基準(zhǔn)執(zhí)行雙重工作。

?；铍娫吹慕^佳選擇

開關(guān)電源從高壓軌提供可靠的本地低壓/高電流電源，但開關(guān)電源對(duì)于通常僅運(yùn)行幾毫安電流的低功耗?；铍娐穪碚f過于復(fù)雜。在工業(yè)、監(jiān)控、安全系統(tǒng)、煙霧探測(cè)器和其他始終在線的電路中有許多這樣的低電流應(yīng)用。對(duì)于其中的許多應(yīng)用，LT3009 提供了一種相對(duì)簡(jiǎn)單且成本低廉的解決方案。

一個(gè)典型的保持活動(dòng)狀態(tài)應(yīng)用程序如圖 7 所示。一個(gè) 12V 電源軌為?；铍娐饭╇姡糜诒O(jiān)控或其他目的。低靜態(tài)電流對(duì)于減少電池消耗至關(guān)重要。當(dāng)輸入發(fā)生故障時(shí)，備用電池可使輸出保持活動(dòng)狀態(tài)。如果 12V 電源軌發(fā)生故障，備用電池將接管。LT3009 的內(nèi)部保護(hù)功能可限制從輸出流回輸入端的電流，從而免除了增設(shè)保護(hù)二極管的需要。

圖7.典型的?；铍娫础?/strong>