以單片機(jī)為核心的便攜式電子產(chǎn)品解析方案

近年來以單片機(jī)為核心的便攜式電子產(chǎn)品越來越多。為延長電池的使用壽命(或充電時間的間隔)，要求穩(wěn)壓電源的壓差(輸人電壓與輸出電壓之差)小、功耗小(靜態(tài)電流小)，并且要求在電池電壓降落到 一定程度時，穩(wěn)壓器輸出電壓可降到門限電壓，這樣就能輸出一個電池低電壓信號(或稱欠壓信號)，令 單片機(jī)復(fù)位。tps73系列就是為這一要求開發(fā)的有復(fù)位功能的低壓差穩(wěn)壓器。

1.tps73系列的基本特點(diǎn)

tps73系列有3.3v，4.85v和5v固定電壓輸出及輸出為1.2～9.75v可設(shè)定輸出電壓等4個品種，最大輸出 電流可達(dá)500ma。

該系列主要特點(diǎn)有：

①輸出電壓精度高(20%);

②輸出噪聲低(2μa);

③壓差低，在輸出為100ma時，最大壓差為35mv(tps7350);

④靜態(tài)電流小，典型值為340μa(與負(fù)載電流大小有關(guān));

⑤有關(guān)閉電源控制端，在關(guān)閉電源狀態(tài)時，耗電僅為0.5μa;

⑥內(nèi)部有監(jiān)視輸出電壓電路，降到門限電壓時，reset端輸出低電平復(fù)位信號(當(dāng)輸入電壓上升時，使輸 出電壓上升到門限電壓時，有200ms的延遲后，輸出正常電壓);

⑦內(nèi)部有過流限制及過熱保護(hù)。

2.封裝與引腳功能

tps7350有so-8封裝及dip-8封裝，其引腳排列如圖1所示，各引腳功能見表1。

表1 tps7350各引腳的功能

*sense用于固定輸出，fb用于可調(diào)輸出

圖1 tps7350的引腳排列

3.tps7350系列的典型應(yīng)用電路

tps7350的典型應(yīng)用電路如圖2所示。這是一種不使用關(guān)閉電源控制的電路，故其②腳接地(低電平)。 下面主要介紹輸人電容c，及輸出電容c。的選擇。

tps7350的典型應(yīng)用電路 hspace=10 src=/embed_pic2/5fd3886bda6f850b3.gif align=right vspace=10 border=0>輸人電容c1選擇：當(dāng)輸人端離電池較近時，輸人電容c1可以省略;當(dāng)距離大于幾英寸(1英寸=2.54cm) 時，可接0.047～0.1μf陶瓷旁路電容，它可以改進(jìn)負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng);如負(fù)載電流較大時，則應(yīng)采用大容 量的電解電容器。

圖2 tps7350的典型應(yīng)用電路

輸出電容co要求大于10μf，并且要求等效串聯(lián)電阻(esr)小于1.2ω，若esr較大時，則需要再并聯(lián)一 個陶瓷電容(若小于200ma輸出時，用小于0.2μf的;500ma輸出時，可采用1μf的)。必須指出的是，輸 出電容co的esr過大時，會產(chǎn)生錯誤的復(fù)位信號。例如，使用esr大于7ω的輸出電容時，快于5μs的負(fù)載 瞬變可能會產(chǎn)生錯誤復(fù)位信號。建議采用優(yōu)質(zhì)鉭電容。

帶有關(guān)閉電源控制的電路如圖3所示。其中圖(a)是外加高電平時，電源工作;加低電平時電源被關(guān)閉 。圖(b)是加低電平時電源工作;加高電平時電源關(guān)閉。圖(c)是手動控制，按下按鈕時，電源關(guān)閉。

4.tps7301的典型應(yīng)用電路

tps73系列中的tps7301是可調(diào)輸出的穩(wěn)壓器，輸人電壓為10v，輸出電壓為1.2～9.75v可調(diào)，其他性能與 固定輸出電壓器件相同。

tps7301的典型應(yīng)用電路如圖4所示。它與固定輸出型不同之處在于需要外設(shè)兩個

圖3 帶有關(guān)閉電源控制的電路

確定輸出電壓的電阻r1和r2。輸出電壓uo與r1，r2的關(guān)系為

式中，uref為器件內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓，典型值為l.182v。

r1及r2的選擇與輸出精度有關(guān)，它們的選擇使分壓器電流近似等于7μa.推薦的r2的數(shù)值為169kω(實(shí) 際使用時可采用170kω)，而r1的值則根據(jù)要求輸出的電壓uo來計算，即r1=(uo/uref=1)r2，因?yàn)閒b端 (輸出電壓檢測端)有漏電流存在，所以應(yīng)避免采用較大的r1和r2值，以免引起較大誤差。

在實(shí)際使用中，r2可采用170kω電阻，而r1可采用相應(yīng)的電位器來代替-可在一定范圍調(diào)整滿足輸出電 壓的要求，如圖5所示。圖中r，用500kω的多圈電位器代替時，可獲得2～4.5v連續(xù)可調(diào)的輸出電壓。

圖4 tps7301的典型應(yīng)用電路　 　圖5 用電位器代替r1的電路

在使用中，若找不到esr值小于1.2ω的固態(tài)鉭電容時，可選擇耐壓較高的(如25～35v)電容，耐壓高的 電容其esr較小。另外，可采用幾只鉭電容并聯(lián)的方式來降低esr。

連續(xù)可調(diào)輸出的電路，若輸入電壓u1較高，輸出電壓uo較低時，會增大穩(wěn)壓器的功耗。在自然通風(fēng)條件 下，貼片式sd封裝的功耗額定值為725mw(ta=25℃);dip封裝的為1l75mw(ta=25℃)。必要時采用散熱器或通風(fēng)方式，以防止器件超過功耗極限。如果器件的溫度超過 165℃，熱保護(hù)電路會將電源切斷，直到器件冷卻下來穩(wěn)壓器才恢復(fù)工作。這一點(diǎn)在使用時要注意，即在 選擇輸入電壓時要考慮功耗問題。