负稳压器 LT3091 扩展了电流基准线性稳压器系列

出处:维库电子市场网时间:2024-10-24
  由于输出放大器始终以单位增益运行,无需电阻设置分压器,因此带宽和调节在整个输出电压范围内保持恒定。瞬态响应与输出电压无关,调节可以毫伏为单位,而不是输出的百分比。
  表 1 总结了使用此架构的器件系列。 LT3091 是该系列的成员,是一款 1.5A 低压差负线性稳压器,具有可调电流限制和电流监视器。 LT3091 与该系列中的另一款负线性稳压器 LT3090 类似,但其额定电流是 LT3090 的两倍多。
  表 1:一些采用当前参考架构的 Linear 稳压器。
  LT3091 适用于需要低噪声或精密输出的高电流、负电压应用。它具有快速瞬态响应、高 PSRR 和低输出噪声的特点。在支持高达 1.5A 的负载时,低压差有助于防止其过热。内置保护包括反向输出保护、带折返的内部电流限制和带迟滞的热关断。这种多功能负稳压器架构可以在低至零伏的输出电压下运行,并可作为负浮动稳压器。
  它是如何运作的
  负输出电压由 ?50μA 精密电流源设置,该电流源通过接地至 SET 引脚的单个电阻器RSET 驱动。内部跟随放大器强制输出电压与 SET 引脚的负电压匹配。在这种架构中,所有内部工作电流都从输出引脚流入。只需 20μA 负载即可维持所有输出电压的调节。图 1 显示了 LT3091 的基本连接。它提供 1.5A 的输出电流,可调节至零输出电压,并具有正负输出电流监视器。当输出电压低于输入电压时,它也会受到反向保护。
  通过在ILIM和IN引脚之间连接外部电阻RLIM,可以将电流限制降低到1.5A以下,如图1所示。该功能可以有效保护负载并限制IC的温度。
   图 1:具有电流限制和监控功能的 1.5A 负线性稳压器
  通过为 IMONN 引脚提供 3.3V 电压,IMONP 引脚提供的电流等于输出电流的 1/4000。通过将电阻器 RMON 与电流源串联接地并读取电阻器两端的电压来测量该电流源。当 IMONP 引脚连接至 VIN 时,IMONN 引脚吸收的电流等于输出电流的 1/2000。通过这种方式,可以用少的元件监控正或负输出电流,无需额外的检测电阻器或放大器。
  并联设备以获得更多电流
  利用这款新型电流源基准稳压器可以轻松并联 LT3091。并联对于增加输出电流或散发热量很有用。由于 LT3091 被设置为电压跟随器,因此将所有 SET 引脚连接在一起使输出具有相同的电压。如果输出电压相同,则只需几毫欧的镇流器 ROUT1,2 即可让它们共享电流。
  图 2 显示了并联两个 LT3091 以获得 3A 输出的原理图。设置电阻器 RSET 现在流经的设置电流是设置电流的两倍,因此输出为 100μA 乘以 RSET。 10mΩ 输出电阻器 ROUT1,2 确保全电流镇流。
   图 2:具有并联 LT3091 的 3A 负线性稳压器
  对于可以并联以获得更高电流的设备数量没有限制。
  图 3 显示了图 2 设计的热分布 — U1 和 U2 达到相似的温度,表明共享电流相同。
    图 3:两个并联 LT3091 的热性能
  低噪声正负转换器

  反相转换器从正输入生成负电压,并具有低输出纹波的特点。如果与 LT3091 等高带宽 LDO 结合使用,整个转换器可以具有非常高的瞬态响应和更低的噪声。

  图 4 显示了低噪声耦合电感器正负转换器。该反相转换器基于 LT3581,这是一款具有内置电源开关的PWM DC/DC 转换器。其 4mm × 3mm DFN 封装和纤巧的外部器件可与 LT3091 结合形成一个紧凑且安静的解决方案。图 5 显示了两个输出电压的瞬态响应。图 6 显示了整个系统的热性能。
   图 4:1.5A 低噪声和快速瞬态正负转换器
   图 5:正负转换器的瞬态响应
   图 6:正负转换器的热图像
  低噪声正负电源
  可以使用正 1.5A LT3081 线性稳压器及其负 1.5A 线性稳压器 LT3091 构建高电流正转正负转换器。 LT8582 是一款具有内部开关的双通道 PWM DC/DC 转换器,采用可用的 7mm × 4mm DFN 封装。它可以从单个输入生成正输出和负输出。
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