MSK5101系列大电流低压差稳压器及其应用.docx

MSK5101系列大电流低压差稳压器及其应用摘要：MSK5101是美国MSKennedy公司研制的一种新型低压差、大电流、低功耗线性稳压器。该器件具有3V、5V、12V和可调电压输出。最小压差只有350mV，同时具有高效率和低功耗特性。文中介绍了MSK5101的主要特征及应用方法。关键词：MSK5101 大电流输出 低电压跌落概述集成稳压器在近十多年发展很快，目前国内外已发展到几百个品种。按电路的工作方式分，有线性集成稳压器和开关式集成稳压器。按电路结构形式分，有单片式集成稳压器和组合式集成稳压器。按管脚的连接方式分，有三端式集成稳压器和多端式集成稳压器。按制造工艺分，有半导体集成稳压器、薄膜混合集成稳压器和厚膜混合集成稳压器。而在线性集成稳压器方面，则以低压差、大电流、小体积的发展比较迅猛。是美国公司研制的一种新型低压差、大电流、低功耗线性稳压器，它有、和可调输出。输出晶体管采用单片工艺制造的超级管，所以该系列型号的输入输出电压差很小。图所示是的内部结构框图。 当的输出电流为时，其压差只有，因而它的效率很高，功耗较低。且输出电压精度可确保。此外，该系列稳压器也具有兼容的使能脚以及故障信号输出脚。采用可有效利用空间的脚功率型封装，并且外壳上带有散热器铜接头。 的体积很小。其外形如图所示，尺寸大小为，所以在很多有体积和重量限制的大功率稳压器应用中，该系列稳压器有很好的性价比。因此，可广泛应用于高效线性稳压器、恒压恒流调节器、系统功率源、开关电源输出稳压器以及电池供电等设备。的主要特点 采用带散热器接头的紧密型脚封装形式；输入输出电压差非常小，输出电流为时，压差只有； 具有、和可调输出； 采用开路集电极误差信号输出方式； 带有电平使能脚；可零电流关断； 带有电源反接保护和负载短路保护功能； 接地端电流只有； 输出电压精度可达； 输出电流可达。主要参数的主要电气性能参数如表所列。表1 MSK5101的主要电气性能参数参数名称测试条件MSK5101系列单 位最小典型最大输出电压公差Iout=1A，Vin=Vout+1V%输入输出电压差vout=-1%，Iout=100mA80225mVvout=-1%，Iout=350625mV负载调整率Vin=Vout+5V%10mAIout%电源调整率Vin26VIout=10mA%输出限流值Vout=0V，Vin=Vout+1V接地端电流Vin=Vout+1V，Iout=820mA输出噪声Vin=Vout+1V，Iout=22mA使能脚输入电压CL=10F，10Hzf100kHZ400V使能脚输入电压高电平/导通V低电平/关断使能脚输入电流高电平/导通2075A低电平/关断12A关断输出电流VENABLE08V1020A输出漏电流VOH=26VA信号输出电压IOL250A，Vin=Vout-2V信号门限Vin=Vout-7%75mV基准电压正常工作基准电压温漂正常工作20PPm/调整脚偏置电流全部温度范围，Vin=Vout+1V40150mA热阻结到外壳/W过热关断温度结温JT1135应用说明 稳压器保护系列稳压器具有输入电源极性反接、过电流、超温和瞬态电压尖峰达到等各种保护功能，若将该稳压器用于负载接负电源的双电源中，则输出电压必须采用二极管箝位到地。 输出电容在输出端与接地端之间接入一只滤波电容可以减小系列稳压器的输出电压纹波，该电容的最佳容量取决于应用情况，但至少应在以上。也可在负载两端直接接入一只电容器来改善负载的瞬态响应能力。 负载连接在实际应用中，当稳压器负载电流很大时，负载的接法非常重要。为了不影响负载调整率，稳压器输出到负载之间连线的阻抗必须非常小，因为该阻抗可与负载组成分压器。为了保持稳压，系列稳压器的最小负载电流应为。 使能管脚系列稳压器有一个与信号兼容的使能管脚，在该脚为高电平时，内部偏压电路工作，并使稳压器电源接通。而当该脚为低电平时，内部控制器关断，此时流入该器件的静态电流只有。如果不需要使能功能，使能管脚可接到输入脚。 故障信号输出脚系列中所有固定输出电压的稳压器产品都有一个故障信号输出脚。因为信号输出脚内为开路集电极输出电路，该脚电压可以上升到之间的任意电压。这种特性允许该脚与任意逻辑电平接口。当信号比较器检测到“不稳压”状态时，该脚输出有效低电平。的故障信号状态包括输入电压过低、超温关断和输出限流等。实际上，当输入电压瞬态过高时，故障信号管脚也将输出高电平。 散热器选择采用对流散热时应按下式选择系列稳压器所需的散热器式中： 为结温；为总功耗；为结到外壳的热阻；为外壳到散热器的热阻；为散热器到环境的热阻；为环境温度。设计时，可首先按下式计算出功耗然后，再选择最高结温。一般最高允许结温为。为了计算所需散热器到环境的热阻，应将上述结温的表示式整理为：以下为根据此式列出的一个散热器选择的实例若型稳压器的输入为输出为连续直流电流为。环境温度为，最高结温为。为，为。则因此，在该例中，为了保证结温不超过，应选用热阻小于的散热器。 的输出电压调整电路是一种输出电压可调的高性能稳压器。用它设计的输出电压调整电路如图所示。图中，串联电阻和应根据所需通过的最小稳压器输出电流来选择。系列稳压器是一种高导热器件，外壳散热器到内部结的导热通路非常短。该器件焊到电路板上时，应当采用标准的表面贴装技术。在大功率应用中，印刷电路板上应开一个导热孔，以便外壳上的散热器能将热量传导到外接散热器上。外接散热器必须接地，因为的地板面是接地的，用户在设计印刷电路板时，必须牢记这一点。除此之外，印刷电路板上的布线也不能与器件的地板面相连。