功能描述

LP2957是一個5V微功率電壓調節器2•5V輸出，溫度超過1.4%（a等級）帶電子關機，錯誤標志，非常低

靜態電流（1 mA負載下典型的150μA），以及易于編程，以實現快速啟動/快速斷開非常低的壓降（250毫安時為470毫伏輸出負載電流）。

確保250毫安的輸出電流輸出可以連接到快速啟動/關閉操作

極低的靜態電流消除了μP工作時的過渡電壓狀態

低可能是不可預測的。所需的輸入輸出電壓

調節輸出撬桿（50毫安典型下拉電流）將當調節器

關閉或當關閉功能啟動時。

極為嚴格的線路和負荷調節

溫度系數非常低，零件具有緊密的線和負載調節（0.04%典型值）和低輸出溫度系數（20•電流和熱限制ppm/°C典型值）。

輸出超出時的錯誤標志信號

調節5V輸出的精度在室內得到保證溫度超過全工作溫度范圍。

LP2957可用于五引線TO-220和DDPAK/TO-263包裝。

應用

高效線性調節器

電池供電調節器

（1） 絕對最大額定值表示部件可能發生損壞的極限值。電氣規格不適用在額定工作條件外操作設備時。

（2） 如果需要軍用/航空航天專用設備，請聯系德克薩斯儀器銷售辦事處/經銷商，以獲得規范。

（3） 最大允許功耗是最大結溫T J的函數（MAX），與環境溫度的交界處電阻θJA和環境溫度TA。計算任何環境溫度下的最大允許功耗使用：超過最大允許功耗將導致模具溫度過高，調節器將進入熱關機狀態。to-220（不帶散熱器）的結對環境的熱阻為60°C/W和73°C/WDDPAK/TO-263。如果使用DDPAK/TO-263封裝，可通過增加P.C.板銅來降低熱阻與包裝熱連接的面積：使用0.5平方英寸的銅面積，θJA為50°C/W，1平方英寸的銅面積，θJA為37°C/W；對于1.6或更多平方英寸的銅面積，θJA為32°C/W。結對外殼的熱阻為3°C/W。如果使用外部散熱片，有效結對環境的熱阻是結對殼電阻的總和（3°C/W），所選散熱器的指定熱阻，以及散熱器與LP2957（請參閱應用程序提示）。

電氣特性

標準字體的限值適用于TJ=25°C，黑體字的限值適用于整個工作溫度范圍。除非另有規定：VIN=6V，IL=1mA，CL=2.2μF，VSD=3V。

（1） 當在雙電源系統中使用時，調節器負載返回負電源，輸出電壓必須為二極管箝位接地。

（2） 輸出電壓溫度系數定義為最壞情況下的電壓變化除以總溫度范圍。

（3） 通過低占空比脈沖測試在恒定結溫下測量調節。零件單獨進行負荷試驗負載范圍0.1 mA–1 mA和1 mA–250 mA的調節。由加熱效應引起的輸出電壓變化包含在熱調節規范。

（4） 跌落電壓定義為輸入輸出電壓差，輸出電壓低于該值100毫伏用1V輸入輸出差分測量。

電氣特性（續）

標準字體的限值適用于TJ=25°C，黑體字的限值適用于整個工作溫度范圍。除非另有規定：VIN=6V，IL=1mA，CL=2.2μF，VSD=3V。

（5） 接地引腳電流是調節器靜態電流。來自電源的總電流是負載電流加上接地引腳電流。

（6） 熱調節被定義為在功率消耗發生變化后的T時刻輸出電壓的變化，不包括負載或線路調節效應。技術規格適用于VIN=20V（3W脈沖）下200 mA負載脈沖，T=10ms。

（7） 電壓參考標稱調節輸出電壓。

典型性能特征（續）

除非另有規定：VIN=6V，IL=1mA，CL=2.2μF，V SD=3V，TA=25°C

（1） 最大允許功耗是最大結溫T J的函數（MAX），與環境溫度的交界處電阻θJA和環境溫度TA。計算任何環境溫度下的最大允許功耗使用：超過最大允許功耗將導致模具溫度過高，并且調節器將進入熱關機狀態。to-220（不帶散熱器）的結對環境的熱阻為60°C/W和73°C/WDDPAK/TO-263。如果使用DDPAK/TO-263封裝，可通過增加P.C.板銅來降低熱阻與包裝熱連接的面積：使用0.5平方英寸的銅面積，θJA為50°C/W，1平方英寸的銅面積，θJA為37°C/W；對于1.6或更多平方英寸的銅面積，θJA為32°C/W。結對外殼的熱阻為3°C/W。如果使用外部散熱片，有效結對環境的熱阻是結對殼電阻的總和（3°C/W），所選散熱器的指定熱阻，以及散熱器與LP2957（請參閱應用程序提示）。

外部電容器

輸出引腳和接地之間需要2.2μF（或更大）電容器，以確保穩定性（請參閱圖30）。沒有這個電容器，零件可能會振蕩。大多數類型的鉭或鋁電解質在這里工作。膠卷可以用，但要貴一些。許多鋁電解槽含有在−30°C下凍結，這需要使用低于−25°C的固體鉭電容器的ESR約為5Ω或更小，諧振頻率高于500 kHz（ESR可增加a當溫度從25°C降至−30°C時，系數為20或30）。這個電容器的值可能是無限增加。在較低的輸出電流值下，需要較少的輸出電容以保證穩定性。這個電流低于10毫安時，電容器可降至0.68微伏；電流低于1毫安時，電容器可降至0.22微伏。如果輸入引腳之間的導線超過10英寸，則應將1μF電容器放置在接地端輸入和交流濾波器電容器，或者如果使用電池輸入。如果調節器接線用于快速啟動/斷開輸出，并且電源阻抗很高（參見卡入/斷開操作部分）。

停機輸入

當“低”（<1.2V）應用于停機輸入時，邏輯電平信號將關閉調節器輸出。為防止可能的誤操作，必須主動終止停機輸入。如果輸入來自開路集電極邏輯，必須從關機處連接上拉電阻器（建議20 kΩ至100 kΩ）輸入到調節器輸入。如果關機輸入是由一個高電平和低電平（如運算放大器）驅動的，則上拉電阻不是必需的，但可以使用。如果不使用關機功能，可以通過捆綁關機節省上拉電阻的成本直接輸入調節器輸入。重要提示：由于絕對最大額定值狀態下，停機輸入不能超過0.3V在地面以下，如果停機輸入直接與調節器輸入相連。如果需要在蓄電池和輸入之間加上一個保護電阻，則需要一個保護必須使用調節器輸入。

最小負荷

應注意的是，在一些電氣特性試驗中規定了最小負載電流因此，必須使用列出的值來獲得這些測試限值的相關性。零件是參數化的測試結果為100μA，但在空載情況下仍能正常工作。

跌落電壓

調節器的壓降定義為輸出電壓保持在輸出電壓的100毫伏以內，用1V差分測量。跌落電壓對于不同的負載電流值，在電氣特性下列出。如果調節器由連接到交流線路的變壓器供電，則最小交流線路電壓和必須使用最大負載電流來測量調節器輸入端的最小電壓。這個最小輸入電壓是包括濾波電容器上紋波的最低電壓電平。也建議驗證在最低工作環境溫度下的操作，因為濾波電容器的ESR增加由于紋波振幅增加，這是一個最壞的測試。

散熱片要求

LP2957可能需要散熱片，具體取決于最大功耗和最大功耗應用的環境溫度。在所有可能的操作條件下，結溫必須在絕對最大額定值下規定的范圍內。要確定是否需要散熱器，調節器消耗的最大功率P（max）必須為計算。重要的是要記住，如果調節器是由連接到交流電源的變壓器供電線路，必須使用規定的最大交流輸入電壓（因為這會產生最大的直流輸入調節器的電壓）和最大負載電流也必須使用。圖30顯示了電壓和電路中存在電流。文中還給出了調節器的功耗計算公式如圖30所示

PTOTAL=（VIN−5）I L+（VIN）IG

*見外部電容器

下一個必須計算的參數是最大允許溫升TR（Max）。這是使用以下公式計算：TR（最大值）=TJ（最大值）−T A（最大值）

（Max）是最大允許結溫

TA（Max）是最高環境溫度（1）使用TR（Max）和P（Max）的計算值，即連接到環境熱的所需值阻力θ（JA）現在可以得到：θ（JA）=TR（最大）/P（最大）（2）

如果計算值為60°C/W或更高，調節器可在沒有外部散熱器的情況下運行。如果計算值低于60°C/W，需要外部散熱器。所需的熱阻散熱片θ（HA）可使用以下公式計算：θ（HA）=θ（JA）−θ（JC）−θ（CH）

θ（JC）是結-殼熱阻，LP2957的規定值為3°C/W

θ（CH）是散熱器熱阻的情況，它取決于接口材料（見表1和表2）

θ（HA）是散熱片對環境的熱阻。這是本規范（列在散熱器制造商上數據表）定義散熱器的有效性。選定的散熱器必須具有

等于或小于根據上述公式計算的θ（HA）值的電阻。

誤差比較器

當輸出超出調節范圍超過5%時，比較器就會產生邏輯“低”。這個圖為比較器的內置偏移量60 mV除以1.23V參考電壓得出的結果。違反規定限流、限流、限流條件可能導致輸入電壓過低。圖31給出了一個時序圖，顯示了輸出電壓、誤差輸出和輸入電壓隨著輸入電壓的上升和下降而上升和下降到調節器，而無卡入/快速關閉輸出。錯誤信號在大約1.3V輸入時變低。它在大約5V輸入時變高，輸出等于4.75V。由于壓降與負載有關，輸入電壓跳閘點將隨負載電流而變化。這個輸出電壓觸發點不變化。比較器具有集電極開路輸出，需要外部上拉電阻器。這個電阻器可能是連接到調節器輸出或其他電源電壓。使用調節器輸出可防止無效當調節器輸入時，比較器輸出上拉到外部電壓時，會出現“高”電壓降低到1.3V以下。在為上拉電阻器選擇一個值時，請注意，雖然輸出可以下降400μA，此電流會增加電池的耗電量。建議值范圍為100k至1MΩ。電阻不是如果輸出未使用，則為必需。

1.在關機模式下，如果錯誤被拉到外部電源，錯誤將變高。為了避免無效響應，向上拉至調節器輸出。

2.準確值取決于電壓跌落，它隨負載電流的變化而變化

如果將一個上拉電阻器連接到調節器輸出端，則錯誤標志可能會短暫上升至約1.3V輸入電壓在0V到1.3V區域上下傾斜。在某些情況下，1.3V信號可能會被1.3V仍然“活動”的μP錯誤地解釋為假高適用于它。為了防止這種情況，用戶可以選擇使用兩個電阻值相等的錯誤輸出（一個接地，另一個接調節器輸出）。如果使用這兩個電阻分壓器，則在通電期間錯誤輸出只會被拉高到約0.6V（不是1.3V）或者斷電，所以不能解釋為高信號。當調節器輸出處于調節狀態時（4.8V至5V），誤差輸出電壓將為2.4V至2.5V，這顯然是一個高信號。

輸出隔離

調節器輸出可通過調節器輸入連接到有源電壓源（如蓄電池）關閉，只要調節器接地針腳接地。如果接地引腳保持浮動狀態，如果輸出被外部電壓源拉高，可能會損壞調節器

卡入/卡扣操作

LP2957輸出可通過三個外部電阻器進行卡入/斷開操作：

*最小值（根據平滑開啟特性的要求增加）。

如圖所示連接時，關閉輸入保持調節器關閉，直到輸入電壓上升到開啟閾值（V on），此時輸出“快速開啟”。當輸入電源關閉時（輸入電壓開始衰減），當輸入電壓達到關斷閾值，VOFF。

需要注意的是，電壓VOFF必須始終低于VON（這些電壓電平之間的差異稱為磁滯）。使用快開/快關輸出時需要滯后，且所需的滯后量最小一個特定的應用取決于任何提供VIN的源阻抗。

注意：如果VON和voffar靠得太近（不夠滯后）。當輸出突然接通時，調節器必須吸出足夠的電流為負載供電給輸出電容器充電（在大多數情況下，調節器會短暫地消耗允許的最大電流通過內部限制器）。

因此，最好假設LP2957可能會從電源中拉動約600毫安的峰值電流（即所列最大短路負載電流530毫安加上接地引腳電流70毫安）。這個高峰值電流導致VIN下降的量等于源阻抗乘以電流。如果V IN降至VOFF以下，調節器將關閉并停止從電源中吸取電流。這將允許VIN回到馮的上方，循環就會重新開始。調節器永遠不會處于振蕩模式納入監管范圍。

變壓器供電的磁滯

應用：如果調節器的未調節直流輸入電壓來自變壓器，則很容易產生所需的遲滯用電阻負載加載電源來測量。

如果調節器由電池供電，電源阻抗可能會比另一個低考慮因素將確定磁滯的最佳值（見設計示例#2）。為獲得最佳結果，用于測試變壓器的負載電阻應選擇為600毫安最大負載電流測試，因為這是LP2957可以預期的最大峰值電流從源頭上說。空載和滿載時測得的輸入電壓差定義了磁滯量正確卡入/快速關閉操作所需（編程滯后必須大于電壓差）。

計算電阻值：

R1，R2和R3的值可以計算出來，假設設計者知道磁滯。在大多數變壓器供電的應用中，可以假設VOFF（關斷時的輸入電壓）應為設置為大約5.5V，因為這允許大約500毫伏通過LP2957，以保持輸出在調節，直到它啪的一聲關上了。VON（開啟時的輸入電壓）是通過將滯后電壓加到VOFF上得到的。R1、R2和R3是通過求解進入最接近停堆節點的電流節點方程得到的引腳（寫入開啟和關閉閾值）。停機引腳偏置電流（10毫安典型值）不包括在計算中：

由于這兩個方程包含三個未知數（R1、R2和R3），因此必須假設一個電阻值，并且剩下的兩個值可以通過求解方程得到。節點方程將通過求解R2的兩個方程來簡化，然后將兩者相等以生成用R1和R3表示。

如果設計者假定R1或R3的值是其中一個電阻器。

最簡單的方法是假設R3的值。最好的結果通常是使用大約20kΩ和100kΩ（這樣可以保持低電流消耗，但也可以為另一個產生實際值電阻器）。R3的最小值沒有限制，但是電流應該最小化，因為它產生的能量會耗盡電源不加載。

小結：求解R1、R2和R3：

1.假設值為R1或R3。

2.用R1或R3的方程求解另一個變量。

3.取R1和R3的值，然后將它們插回到R2的方程中，然后求解這個值。設計實例#1：5V調節輸出由整流和濾波的二次變壓器供電。電壓在零電流和最大電流（600毫安）下測量VIN，以確定最小允許磁滯。使用示波器測量車輛識別號（為了清晰起見，兩條記錄都顯示在同一個網格上）：

變壓器供電的滿載電壓波形將具有如圖所示的紋波電壓。糾正測量點是波形的最低值。空載和滿載條件之間的1.2V差意味著至少需要1.2V的滯后對于正確的快速啟動/關閉操作（在本例中，我們將使用1.5V）。作為起點，我們假設：VOFF=5.5V VON=V關+HYST=5.5+1.5=7V R3=49.9k

設計實例#2：

一個5V可調輸出將由一個由六個鎳鎘電池組成的電池供電。單元格數據為：

電池電壓（充滿電）：1.4V

電池電壓（90%放電）：1.0V

典型電池的內阻足夠低，在調節器開啟時源負載不會降低通常是個問題。在電池供電的應用中，應選擇關閉電壓VOFF，以便關閉調節器當電池電量達到90%時（過度放電會損壞可充電電池）。在這種情況下，90%放電點的電池電壓為6.0V（因為有6個電池，每個電池的電壓為1.0V）。這意味著對于這個應用，VOFF將被設置為6.0V。為了了解最佳電壓的選擇，需要了解電池的最佳性能。如果鎳鎘電池放電（電池電壓1.0V）和負載移除后，電池電壓將回升。電壓調節器開啟必須設置得足夠高，以防止調節器在這段時間內重新啟動，或開關可能出現脈沖模式。如果調節器在放電電池電壓上升時重新啟動，電池上的負載將導致電池電壓降到關斷電平以下，導致調節器關閉。電池電壓將再次浮動上升和開關循環將繼續。對于鎳鎘電池，計算VON的良好電池電壓約為每個電池1.2V。在這個應用程序中，這將產生的VON值為7.2V。我們現在可以找到R1、R2和R3，假設：電壓=6.0V開=7.2V R3=49.9k

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