cmos线性调整器的保护功能

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 4V60mA 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 14 XC6211A XC6211B Without high speed discharge With 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 800mm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 the on the Backside of USP-6C Evaluation of Heat Dissipation 图 15 Heat Dissipation Characteristics: USP-6C Package XC6504x181xR 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 Technology Trimming size is determined based on the measured value of each chip to improve accuracy. Before Trimming: There is tolerance arisen in wafer manufacturing process. After Trimming: Centering on the target value, tolerance is narrowed down. 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 0.25 m 或 0.35 m 等 的 工 艺 ， 用 1.7V 输 入 电 压 能 提 供 1.2V 的 输 出 电 压 和 2A 的 电 流 。 此 外 ， 耐 压 高 等 方 面 ， 也 在 不