LT1581/LT1581-2.5低dropout线性稳压器

这份文件是关于Linear Technology Corporation生产的LT1581/LT1581-2.5低dropout线性稳压器的技术手册。以下是其核心内容的概要：

1. 产品概述：

   • LT1581/LT1581-2.5是一款能够提供最大10A输出电流的低dropout稳压器，专为新一代微处理器设计。
   • 该稳压器在轻负载时的dropout电压仅为100mV，在10A输出电流时为430mV。
   • 设备支持固定2.5V输出和可调输出，适用于双电源模式，且在该模式下不会出现供应序列问题。

2. 主要特性 ：

   LT1581/LT1581-2.5低dropout线性稳压器的主要特性详细描述如下：

    1. **低dropout电压**：在轻负载时，该稳压器的dropout电压仅为100mV，而在10A输出电流下，dropout电压为430mV。这意味着即使在较大的负载电流下，也能保持较低的输入输出电压差，从而提高效率。
    
    2. **快速瞬态响应**：LT1581/LT1581-2.5具有与LT1584相当的快速瞬态响应能力，能够迅速响应负载电流的变化，这对于高性能微处理器等对电源稳定性要求高的设备尤为重要。
    
    3. **远程感测功能**：通过远程SENSE引脚，该稳压器能够实现更精确的输出电压控制，有效消除由于负载变化引起的输出电压变化。这对于确保负载端电压稳定性非常有帮助。
    
    4. **1mV负载调节**：在负载电流从100mA变化到10A时，通过SENSE引脚测量的负载调节性能小于1mV，保证了输出电压的稳定性。
    
    5. **固定输出和可调输出**：LT1581/LT1581-2.5提供固定2.5V输出和可调输出选项，使用户能够根据具体应用需求选择合适的输出电压。
    
    6. **无供应序列问题**：在双电源模式下使用时，LT1581/LT1581-2.5不会出现供应序列问题，确保了系统的稳定启动和运行。
    
    7. **高电流输出能力**：该稳压器能够提供最大10A的输出电流，适用于需要驱动大电流负载的应用。
    
    8. **改进的频率补偿**：LT1581/LT1581-2.5具有改进的频率补偿特性，允许使用具有非常低等效串联电阻（ESR）的电容器，这对于满足现代低电压、高速微处理器的需求至关重要。
   

这些特性使得LT1581/LT1581-2.5成为适用于高性能微处理器和其他高电流应用的理想电源解决方案，提供了高效率、高稳定性和灵活性。

3. 应用信息 ：

   LT1581/LT1581-2.5低dropout线性稳压器的应用信息提供了关于如何将这些稳压器集成到电子系统中的详细指导。以下是应用信息的详细描述：

    1. **微处理器电源**：
       - LT1581/LT1581-2.5专为新一代微处理器设计，能够提供稳定的电源供应。随着微处理器制造商从单一5V CPU过渡到更广泛的电压需求，低dropout稳压器在桌面计算机系统中变得更加普遍。
    
    2. **双电源系统的优势**：
       - 设计利用系统中存在的多个电源来降低dropout电压。第二种电源至少比输出电压高1V，用于为控制电路和NPN输出晶体管提供动力。这种方法最大化了效率，并减少了与传统设计相比的dropout电压。
    
    3. **供应序列问题的消除**：
       - 通过精心设计，LT1581/LT1581-2.5消除了与双电源系统相关的供应序列问题。输出电压不会在两个电源都工作之前启动。如果控制电压首先启动，输出电流将限制在几毫安，直到电源输入电压也启动。如果电源输入首先启动，输出将根本不会启动，直到控制电压启动。这意味着输出永远不会处于未调节状态。
    
    4. **远程感测功能**：
       - 该稳压器包括远程感测功能，允许在负载处非常准确地调节输出电压。这意味着电压降由于寄生电阻而通常会影响调节效果的，可以被放置在LT1581的调节环路内部。
    
    5. **改进的参考精度**：
       - 参考精度提高了一倍，保证了在25°C时初始公差为±0.6%。温度漂移也得到了很好的控制。结合内部比例准确的分压电阻，即使在输入/输出差值远低于1V的情况下，也能在整个温度范围和负载电流范围内轻松保持1%的输出精度。
    
    6. **保护和稳定性**：
       - LT1581/LT1581-2.5在过流和过温条件下都具有全面的保护。内部电阻限制了ADJUST引脚上的电流路径，即使在ADJUST引脚上有旁路电容器，也不需要保护二极管来确保短路条件下的设备安全。
    
    7. **热管理**：
       - 设备具有内部电流和热限制，以在过载条件下保护设备。对于持续的正常负载条件，不得超过最大结温额定值。需要仔细考虑从结到环境的所有热阻来源，包括结到外壳、外壳到散热器接口和散热器本身的热阻。
    
    8. **输出电压设置**：
       - 可调版本的LT1581在SENSE引脚和ADJUST引脚之间产生1.25V的参考电压。通过在这两个端子之间放置电阻R1，可以使恒定电流流过R1并通过R2设置整体输出电压。
   

这些应用信息为设计工程师提供了必要的指导，以确保LT1581/LT1581-2.5能够在各种电子系统中正确集成和高效运行。通过遵循这些指导，工程师可以设计出性能优异、可靠性高的电源解决方案。

4. 电气特性 ：

   LT1581/LT1581-2.5低dropout线性稳压器的电气特性详细描述如下：

    1. **输出电压**：
       - 固定输出版本的稳压器提供2.485V至2.515V的输出电压，而可调输出版本的稳压器在不同的控制电压和电源电压下可以提供2.475V至2.525V的输出电压。
    
    2. **参考电压**：
       - 可调输出版本的稳压器在不同的控制电压和电源电压下可以提供1.237V至1.263V的参考电压。
    
    3. **线路调节**：
       - 稳压器具有优秀的线路调节性能，对于LT1581-2.5版本，在控制电压为3.65V至12V，电源电压为3V至5.5V，负载电流为10mA时，线路调节为1至3毫伏。
    
    4. **负载调节**：
       - 稳压器的负载调节也非常出色，对于LT1581-2.5版本，在控制电压为5V，电源电压为3.3V，负载电流从0mA变化到10A时，负载调节为1至10毫伏。
    
    5. **最小负载电流**：
       - 稳压器要求的最小负载电流为3至10毫安，以保持稳定的调节。
    
    6. **控制引脚电流**：
       - 控制引脚电流随负载电流的变化而变化，对于LT1581-2.5版本，在控制电压为5V，电源电压为3.3V，负载电流为100mA时，控制引脚电流为5至10微安。
    
    7. **接地引脚电流**：
       - 接地引脚电流在不同的控制电压和电源电压下，通常为6至10微安。
    
    8. **调整引脚电流**：
       - 调整引脚电流为60至120微安，这个电流与绝对温度的变化成正比。
    
    9. **电流限制**：
       - 稳压器具有电流限制功能，对于LT1581-2.5版本，在控制电压为5V，电源电压为3.3V，输出电压变化为100mV时，电流限制为10.1至11安。
    
    10. **纹波抑制比**：
        - 纹波抑制比在55至80分贝之间，这表明稳压器能够有效地抑制输入电源的纹波。
    
    11. **热调节**：
        - 稳压器的热调节为0.004%/W至0.020%/W，热阻从结到外壳的控制电路为0.65/2.50°C/W。
   

这些电气特性确保了LT1581/LT1581-2.5低dropout线性稳压器能够在各种应用中提供高效率和高稳定性的电源解决方案。

5. 典型性能特征 ：

LT1581/LT1581-2.5低dropout线性稳压器的典型性能特征详细描述如下：

1. **输出电压与温度的关系**：
   - 在不同的控制电压下，输出电压会随着温度的变化而变化。例如，在2.5V输出时，随着温度从-50°C升至125°C，输出电压会从2.512V降至2.488V。这表明稳压器具有一定程度的温度稳定性，能够在较宽的温度范围内保持接近设定值的输出电压。

2. **参考电压与温度的关系**：
   - 参考电压同样会随温度变化。对于LT1581，当控制电压为2.75V，电源电压为2.05V，负载电流为10mA时，参考电压从1.262V在-50°C时降至1.238V在125°C时。这表明稳压器的参考电压具有较好的温度特性，对于温度变化有一定的容忍度。

3. **负载电流阶跃响应**：
   - 稳压器的负载电流阶跃响应展示了其瞬态响应能力。在负载电流发生阶跃变化时，稳压器能够快速调整，以维持稳定的输出电压。例如，当负载电流从100mA阶跃至10A时，稳压器能够在短时间内恢复到稳定的输出电压。

4. **控制引脚电流与输出电流的关系**：
   - 控制引脚电流与输出电流成正比，大约为输出电流的1%。这意味着随着输出电流的增加，控制引脚电流也会相应增加，以维持稳压器的正常工作。

这些典型性能特征表明LT1581/LT1581-2.5低dropout线性稳压器能够在不同的环境条件下，如温度变化和负载电流变化，保持稳定的输出电压和快速的瞬态响应。这些特性对于高性能电子设备，尤其是微处理器的电源供应来说至关重要。

6. 引脚功能 ：

   LT1581/LT1581-2.5低dropout线性稳压器的引脚功能详细描述如下：

    1. **ADJUST (引脚1)**：
       - 调整引脚。这是设备参考电压的负侧。通过在ADJUST引脚和地之间并联一个小电容，可以改善瞬态响应。对于固定输出电压的设备，此引脚同样被引出，以便用户可以添加旁路电容。
    
    2. **GND (引脚2，仅限固定输出电压设备)**：
       - 地引脚。对于固定输出电压的设备，这是设置输出电压的电阻分压器的底部。在可调输出电压的设备中，此引脚不适用。
    
    3. **SENSE (引脚3)**：
       - 感测引脚。这是设备参考电压的正侧。通过这个引脚，可以实现负载端的Kelvin感测，从而在负载处提供准确的输出电压监测。
    
    4. **OUTPUT (引脚4)**：
       - 输出引脚。这是设备的电源输出端，通过这个引脚向外部负载提供稳定的直流电压。
    
    5. **VPOWER (引脚5)**：
       - 电源输入引脚。这是连接到LT1581功率晶体管的集电极的引脚。输出负载电流通过这个引脚供应。为了使设备能够正常调节，这个引脚上的电压必须比输出电压高0.1V至0.7V。
    
    6. **VCONTROL (引脚6)**：
       - 控制电压输入引脚。这是为设备控制电路提供电源的引脚。流入这个引脚的电流大约是输出电流的1%。为了使设备能够正常调节，这个引脚上的电压必须比输出电压高1.0V至1.35V。
   

这些引脚功能使得LT1581/LT1581-2.5能够在多种电子系统中提供灵活且高效的电源解决方案。通过正确连接和使用这些引脚，工程师可以确保稳压器在设计的应用中发挥最佳性能。

7. 应用信息 ：

   LT1581/LT1581-2.5低dropout线性稳压器的应用信息提供了关于如何将这些稳压器集成到电子系统中的详细指导。以下是应用信息的详细描述：

    1. **微处理器电源**：
       - LT1581/LT1581-2.5专为新一代微处理器设计，能够提供稳定的电源供应。随着微处理器制造商从单一5V CPU过渡到更广泛的电压需求，低dropout稳压器在桌面计算机系统中变得更加普遍。
    
    2. **双电源系统的优势**：
       - 设计利用系统中存在的多个电源来降低dropout电压。第二种电源至少比输出电压高1V，用于为控制电路和NPN输出晶体管提供动力。这种方法最大化了效率，并减少了与传统设计相比的dropout电压。
    
    3. **供应序列问题的消除**：
       - 通过精心设计，LT1581/LT1581-2.5消除了与双电源系统相关的供应序列问题。输出电压不会在两个电源都工作之前启动。如果控制电压首先启动，输出电流将限制在几毫安，直到电源输入电压也启动。如果电源输入首先启动，输出将根本不会启动，直到控制电压启动。这意味着输出永远不会处于未调节状态。
    
    4. **远程感测功能**：
       - 该稳压器包括远程感测功能，允许在负载处非常准确地调节输出电压。这意味着电压降由于寄生电阻而通常会影响调节效果的，可以被放置在LT1581的调节环路内部。
    
    5. **改进的参考精度**：
       - 参考精度提高了一倍，保证了在25°C时初始公差为±0.6%。温度漂移也得到了很好的控制。结合内部比例准确的分压电阻，即使在输入/输出差值远低于1V的情况下，也能在整个温度范围和负载电流范围内轻松保持1%的输出精度。
    
    6. **保护和稳定性**：
       - LT1581/LT1581-2.5在过流和过温条件下都具有全面的保护。内部电阻限制了ADJUST引脚上的电流路径，即使在ADJUST引脚上有旁路电容器，也不需要保护二极管来确保短路条件下的设备安全。
    
    7. **热管理**：
       - 设备具有内部电流和热限制，以在过载条件下保护设备。对于持续的正常负载条件，不得超过最大结温额定值。需要仔细考虑从结到环境的所有热阻来源，包括结到外壳、外壳到散热器接口和散热器本身的热阻。
    
    8. **输出电压设置**：
       - 可调版本的LT1581在SENSE引脚和ADJUST引脚之间产生1.25V的参考电压。通过在这两个端子之间放置电阻R1，可以使恒定电流流过R1并通过R2设置整体输出电压。
   

这些应用信息为设计工程师提供了必要的指导，以确保LT1581/LT1581-2.5能够在各种电子系统中正确集成和高效运行。通过遵循这些指导，工程师可以设计出性能优异、可靠性高的电源解决方案。

这份文件为工程师和技术人员提供了LT1581/LT1581-2.5低dropout稳压器的详细技术规格、功能描述、应用指南和引脚信息，是设计和实现高性能电源解决方案的重要参考资料。