超低静态电流 150 ma CMOS 线性稳压器 ADP160/ADP161/ADP162/ADP163 产品特性超低静态电流 I Q = 560 na(0 μa 负载 ) I Q = 860 na(1 μa 负载 ) 利用 1 μf 陶瓷输入和输出电容便可稳定工作最大输出电流 :150 ma 输入

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1 超低静态电流 5 ma CMOS 线性稳压器 产品特性超低静态电流 I Q = 56 na( μa 负载 ) I Q = 86 na( μa 负载 ) 利用 μf 陶瓷输入和输出电容便可稳定工作最大输出电流 :5 ma 输入电压范围 :2.2 V 至 5.5 V 低关断电流 :<5 na( 典型值 ) 低压差 :95 mv, 负载电流 5 ma 初始精度 : ±% 在整个线路 负载与温度范围内的精度 : ±3.5% 5 种固定输出电压选项 :.2 V 至 4.2 V 可提供可调输出电压 PSRR 性能 :72 db ( Hz) 限流和热过载保护逻辑控制使能集成输出放电电阻 5 引脚 TSOT 封装 4 引脚.5 mm 间距 WLCSP 封装应用移动电话数码相机和音频设备便携式和电池供电设备后置 DC-DC 调节便携式医疗设备 概述 均为超低静态电流 低压差线性稳压器, 工作电压为 2.2 V 至 5.5 V, 输出电流最高可达 5 ma 在 5 ma 负载下压差仅为 95 mv, 不仅可提高效率, 而且能使器件在很宽的输入电压范围内工作 ADP6x 经过专门设计, 利用 μf ± 3% 小陶瓷输入和输出电容便可稳定工作, 适合高性能 空间受限应用的要求 ADP6 可提供.2 V 至 4.2 V 范围内的 5 种固定输出电压选项 ADP6/ADP6 还包括一个开关电阻, 当 LDO 禁用时, 该电阻自动使输出放电 ADP62 不包括输出放电功能, 其余与 ADP6 完全相同 V IN = 2.3V µf ON OFF V IN = 4.2V µf ON OFF V IN = 3.3V µf OFF ON A B 典型应用电路 ADP6/ADP VIN GND EN VOUT NC NC = NO CONNECT ADP6/ADP VIN GND EN VOUT ADJ ADP6/ADP62 2 VIN VOUT TOP VIEW (Not to Scale) EN GND V OUT =.8V µf 图. 5 引脚 TSOT 封装 ADP6/ADP62, 固定输出电压.8 V V OUT = 3.2V R R2 µf µf 图 2. 5 引脚 TSOT 封装 ADP6/ADP63, 可调输出电压 3.2 V V OUT = 2.8V 图 3. 4 引脚 WLCSP 封装 ADP6/ADP62, 固定输出电压 2.8 V ADP6 和 ADP63 可用作可调输出电压稳压器, 仅提供 5 引脚 TSOT 封装 ADP63 不包括输出放电功能, 其余与 ADP6 完全相同 短路和热过载保护电路可以防止器件在不利条件下受损 ADP6 和 ADP62 提供 5 引脚 TSOT 和 4 引脚.5 mm 间距 WLCSP 两种小型封装, 是适合各种便携式供电应用的最小尺寸解决方案 Rev. G Document Feedback Information furnished by Analog Devices is believed to be accurate and reliable. However, no responsibility is assumed by Analog Devices for its use, nor for any infringements of patents or other rights of third parties that may result from its use. Specifications subject to change without notice. No One Technology Way, P.O. Box 96, Norwood, MA , U.S.A. license is granted by implication or otherwise under any patent or patent rights of Analog Devices. Tel: Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. Technical Support ADI 中文版数据手册是英文版数据手册的译文, 敬请谅解翻译中可能存在的语言组织或翻译错误,ADI 不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责 如需确认任何词语的准确性, 请参考 ADI 提供的最新英文版数据手册

2 目录特性... 应用... 典型应用电路... 概述... 修订历史...2 技术规格...3 推荐规格 : 输入和输出电容...4 绝对最大额定值...5 热数据...5 热阻...5 ESD 警告...5 引脚配置和功能描述...6 典型性能参数...8 工作原理...2 应用信息...4 电容选择...4 使能特性...5 限流与热过载保护...5 散热考量...6 PCB 布局考量...8 WLCSP 封装的光敏度...8 外形尺寸...2 订购指南...2 修订历史 22 年 2 月 修订版 F 至修订版 G 更改表 更改引脚 4 描述...6 更改图 更改图 32 和图 33 的标题...2 增加 WLCSP 封装的光敏度 部分 年 9 月 修订版 E 至修订版 F 更改 订购指南 年 4 月 修订版 D 至修订版 E 更新 外形尺寸...2 更改 订购指南 年 月 - 修订版 C 至修订版 D 更改 订购指南 年 月 修订版 B 至修订版 C 更改图 5 和图 年 月 修订版 A 至修订版 B 更改 工作原理 部分...3 更改 订购指南 年 8 月 修订版 至修订版 A 增加 ADP62/ADP63... 通篇更改图 7 和图 更改图 9 图 2 和图 增加图 2 和图 22( 重新排序编号 )... 增加图 32 和图 更改 订购指南 年 6 月 修订版 : 初始版 Rev. G Page 2 of 24

3 技术规格 表. 参数 符号 条件 最小值典型值最大值 单位 输入电压范围 V IN T J = 4 C 至 +25 C V 工作电源电流 I GND I OUT = µa na I OUT = µa, T J = 4 C 至 +25 C 2.3 µa I OUT = µa 86 8 na I OUT = µa, T J = 4 C 至 +25 C 2.8 µa I OUT = µa µa I OUT = µa, T J = 4 C 至 +25 C 5.8 µa I OUT = ma µa I OUT = ma, T J = 4 C 至 +25 C 9 µa I OUT = 5 ma 42 µa I OUT = 5 ma, T J = 4 C 至 +25 C 65 µa 关断电流 I GND-SD EN = GND 5 na EN = GND, T J = 4 C 至 +25 C µa 输出电压精度 V OUT I OUT = ma + % µa < I OUT < 5 ma, V IN = (V OUT +.5 V) 至 5.5 V 2 +2 % µa < I OUT < 5 ma, V IN = (V OUT +.5 V) 至 5.5 V, % T J = 4 C 至 +25 C 可调节输出电压精度 (ADP6/ADP63) V ADJ I OUT = ma.99.. V µa < I OUT < 5 ma, V IN = (V OUT +.5 V) 至 5.5 V.98.2 V µa < I OUT < 5 ma, V IN = (V OUT +.5 V) 至 5.5 V, T J = 4 C 至 +25 C.97.3 V 调整率电压调整率 V OUT / V IN V IN = (V OUT +.5 V) 至 5.5 V, T J = 4 C 至 +25 C. +. %/V 2 负载调整率 V OUT / I OUT I OUT = A 至 5 ma.4 %/ma I OUT = A 至 5 ma, T J = 4 C 至 +25 C. %/ma 3 压差 V OUT = 3.3 V 4 引脚 WLCSP 封装 V DROPOUT I OUT = ma 7 mv I OUT = ma, T J = 4 C 至 +25 C 3 mv I OUT = 5 ma 5 mv I OUT = 5 ma, T J = 4 C 至 +25 C 95 mv 5 引脚 TSOT 封装 I OUT = ma 8 mv I OUT = ma, T J = 4 C 至 +25 C 5 mv I OUT = 5 ma 2 mv I OUT = 5 ma, T J = 4 C 至 +25 C 225 mv ADJ 输入偏置电流 (ADP6/ADP63) ADJ I-BIAS 2.2 V V IN 5.5 V, ADJ 连接至 VOUT na 有效下拉电阻 (ADP6/ADP6) T SHUTDOWN V OUT = 2.8 V, R LOAD = 3 6 Ω 4 启动时间 T START-UP V OUT = 3.3 V µs 5 限流阈值 I LIMIT ma 热关断 热关断阈值 TS SD T J 上升 5 C 热关断迟滞 TS SD-HYS 5 C EN 输入 En 输入逻辑高电平 V IH 2.2 V V IN 5.5 V.2 V EN 输入逻辑低电平 V IL 2.2 V V IN 5.5 V.4 V EN 输入漏电流 V I-LEAKAGE EN = V IN 或 GND. µa EN = V IN 或 GND, T J = 4 C 至 +25 C µa Rev. G Page 3 of 24 除非另有说明,V IN = (V OUT +.5 V) 或 2.2 V( 取较大者 ),EN = V IN,I OUT = ma,c IN = C OUT = μf,t A = 25 C

4 参数 符号 条件 最小值典型值最大值 单位 欠压闭锁 UVLO 输入电压上升 UVLO RISE 2.9 V 输入电压下降 UVLO FALL.6 V 迟滞 UVLO HYS mv 输出噪声 OUT NOISE Hz 至 khz, V IN = 5 V, V OUT = 3.3 V 5 µv rms Hz 至 khz, V IN = 5 V, V OUT = 2.5 V µv rms Hz 至 khz, V IN = 5 V, V OUT =.2 V 8 µv rms 电源抑制比 电源抑制比 Hz, V IN = 5 V, V OUT = 3.3 V 6 db (PSRR) Hz, V IN = 5 V, V OUT = 2.5 V 65 db Hz, V IN = 5 V, V OUT =.2 V 72 db khz, V IN = 5 V, V OUT = 3.3 V 5 db khz, V IN = 5 V, V OUT = 2.5 V 5 db khz, V IN = 5 V, V OUT =.2 V 62 db VOUT 直接连接至 ADJ 时的精度 当 VOUT 电压由外部反馈电阻设置时, 调节模式下的绝对精度取决于所用电阻的容差 2 基于使用 μa 和 5 ma 负载的端点计算 3 压差定义为将输入电压设置为标称输出电压时的输入至输出电压差 仅适用于高于 2.2 V 的输出电压 4 启动时间定义为 EN 的上升沿到 VOUT 达到其标称值 9% 的时间 5 限流阈值定义为输出电压降至额定典型值 9% 时的电流 例如,3. V 输出电压的电流限值定义为引起输出电压降至 3. V 的 9% 或即 2.7 V 的电流 推荐规格 : 输入和输出电容 表 2. 参数 符号 条件 最小值 典型值最大值 单位 最小输入和输出电容 C MIN T A = 4 C 至 +25 C.7 µf 电容 ESR R ESR T A = 4 C 至 +25 C..2 Ω 在所有工作条件下, 输入和输出电容至少应大于.7 μf 选择器件时必须考虑应用的所有工作条件, 确保达到最小电容要求 配合任何 LDO 使用时, 建议使用 X7R 型和 X5R 型电容, 但不建议使用 Y5V 和 Z5U 电容 Rev. G Page 4 of 24

5 绝对最大额定值 表 3. 参数额定值 VIN 至 GND.3 V 至 +6.5 V VOUT 至 GND.3 V 至 VIN EN 至 GND.3 V 至 VIN ADJ 至 GND.3 V 至 VIN NC 至 GND.3 V 至 VIN 存储温度范围 65 C 至 +5 C 工作结温范围 4 C 至 +25 C 工作环境温度范围 4 C 至 +25 C 焊接条件 JEDEC J-STD-2 注意, 超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性损坏 这只是额定最值, 并不能以这些条件或者在任何其它超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下, 推断器件能否正常工作 长期在绝对最大额定值条件下工作会影响器件的可靠性 热数据绝对最大额定值仅适合单独应用, 但不适合组合使用 结温高于限值时, 会损坏 ADP6x 监控环境温度并不能保证 T J 不会超出额定温度限值 在功耗高 热阻差的应用中, 可能必须降低最大环境温度 在功耗适中 PCB 热阻较低的应用中, 只要结温处于额定限值以内, 最大环境温度可以超过最大限值 器件的结温 (T J ) 取决于环境温度 (T A ) 器件的功耗(P D ) 和封装的结至环境热阻 (θ JA ) 最高结温 (T J ) 由环境温度 (T A ) 和功耗 (P D ) 通过下式计算 : T J = T A + (P D θ JA ) 封装的结至环境热阻 (θ JA ) 基于使用 4 层板的建模和计算方法, 主要取决于应用和板布局 在最大功耗较高的应用中, 需要特别注意热板设计 θ JA 的值可能随 PCB 材料 布局和环境条件不同而异 θ JA 额定值基于一个 4 层 4 英寸 3 英寸电路板 有关电路板结构的详细信息, 请参考 JESD 5-7 和 JESD 5-9 更多信息请参阅应用笔记 AN-67: MicroCSP 晶圆级芯片规模封装 Ψ JB 是结至板热特性参数, 单位为 C/W 封装的 Ψ JB 基于使用 4 层板的建模和计算方法 JESD5-2 报告和使用电子封装热信息指南 中声明, 热特性参数与热阻不是一回事 Ψ JB 衡量沿多条热路径流动的器件功率, 而 θ JB 只涉及一条路径 因此,Ψ JB 热路径包括来自封装顶部的对流和封装的辐射, 这些因素使得 Ψ JB 在现实应用中更有用 最高结温 (T J ) 由板温度 (T B ) 和功耗 (P D ) 通过下式计算 : T J = T B + (P D Ψ JB ) 有关 Ψ JB 的更详细信息, 请参考 JESD5-8 和 JESD5-2 热阻 θ JA 和 Ψ JB 针对最差条件, 即器件焊接在电路板上以实现表贴封装 表 4. 热阻 封装类型 θ JA Ψ JB 单位 5 引脚 TSOT 封装 4 引脚.4 mm 间距 WLCSP 封装 ESD 警告 7 43 C/W C/W ESD( 静电放电 ) 敏感器件 带电器件和电路板可能会在没有察觉的情况下放电 尽管本产品具有专利或专有保护电路, 但在遇到高能量 ESD 时, 器件可能会损坏 因此, 应当采取适当的 ESD 防范措施, 以避免器件性能下降或功能丧失 Rev. G Page 5 of 24

6 引脚配置和功能描述 VIN GND EN 2 3 ADP6/ ADP62 TOP VIEW (Not to Scale) NC = NO CONNECT 5 4 VOUT 图 4. 5 引脚 TSOT 封装, 固定输出引脚配置,ADP6/ADP62 NC 表 5. 5 引脚 TSOT 封装引脚功能描述,ADP6/ADP62 引脚编号名称 描述 VIN 稳压器输入电源 使用 µf 或更大的电容旁路 VIN 至 GND 2 GND 地 3 EN 使能输入 将 EN 接到高电平, 稳压器启动 ; 将 EN 接到低电平, 稳压器关闭 若要实现自动启动, 请将 EN 接 VIN 4 NC 不连接 此引脚不在内部连接 连接至 GND 或保持开路 5 VOUT 调节输出电压 使用 µf 或更大的电容旁路 VOUT 至 GND VIN GND EN 2 3 ADP6/ ADP63 TOP VIEW (Not to Scale) 5 4 VOUT ADJ 图 5. 5 引脚 TSOT 封装, 可调输出引脚配置,ADP6/ADP63 表 6. 5 引脚 TSOT 封装引脚功能描述,ADP6/ADP63 引脚编号名称 描述 VIN 稳压器输入电源 使用 µf 或更大的电容旁路 VIN 至 GND 2 GND 地 3 EN 使能输入 将 EN 接到高电平, 稳压器启动 ; 将 EN 接到低电平, 稳压器关闭 若要实现自动启动, 请将 EN 接 VIN 4 ADJ 输出电压调节引脚 连接 VOUT 和 GND 之间分压器的中点至该引脚, 以设置输出电压 5 VOUT 调节输出电压 使用 µf 或更大的电容旁路 VOUT 至 GND Rev. G Page 6 of 24

7 2 A B VIN EN ADP6/ ADP62 VOUT GND TOP VIEW (Not to Scale) 图 6. 4 引脚 WLCSP 封装引脚配置,ADP6/ADP 表 7. 4 引脚 WLCSP 封装引脚功能描述,ADP6/ADP62 引脚编号 名称 描述 A VIN 稳压器输入电源 使用 µf 或更大的电容旁路 VIN 至 GND B EN 使能输入 将 EN 接到高电平, 稳压器启动 ; 将 EN 接到低电平, 稳压器关闭 若要实现自动启动, 请将 EN 接 VIN A2 VOUT 调节输出电压 使用 µf 或更大的电容旁路 VOUT 至 GND B2 GND 地 Rev. G Page 7 of 24

8 典型性能参数 除非另有说明,V IN = 3.8 V,V OUT = 3.3 V,I OUT = ma,c IN = C OUT = ìf,t A = 25 C V OUT (V) LOAD = µa LOAD = µa LOAD = ma LOAD = ma LOAD = ma LOAD = 5mA JUNCTION TEMPERATURE ( C) GROUND CURRENT (µa). LOAD = µa LOAD = µa LOAD = ma JUNCTION TEMPERATURE ( C) LOAD = ma LOAD = ma LOAD = 5mA NO LOAD 图 7. 输出电压 (V OUT ) 与结温的关系 图. 地电流与结温的关系 V OUT (V) GROUND CURRENT (µa) I LOAD (ma) 图 8. 输出电压 (V OUT ) 与负载电流 (I LOAD ) 的关系 I LOAD (ma) 图. 地电流与负载电流 (I LOAD ) 的关系 V OUT (V) LOAD = µa 3.27 LOAD = µa LOAD = ma 3.26 LOAD = ma LOAD = ma LOAD = 5mA V IN (V) GROUND CURRENT (µa) LOAD = ma LOAD = µa LOAD = ma LOAD = µa LOAD = 5mA LOAD = ma NO LOAD V IN (V) 图 9. 输出电压 (V OUT ) 与输入电压 (V IN ) 的关系 图 2. 地电流与输入电压 (V IN ) 的关系 Rev. G Page 8 of 24

9 SHUTDOWN CURRENT (µa) V IN = 2.9V V IN = 3.2V V IN = 3.8V V IN = 4.V V IN = 4.7V V IN = 5.5V TEMPERATURE ( C) GROUND CURRENT (µa) LOAD = ma LOAD = 5mA LOAD = ma 2 LOAD = 5mA LOAD = ma LOAD = 5mA V IN (V) 图 3. 不同输入电压下关断电流与温度的关系 图 6. 低压差下接地电流与输入电压 (V IN ) 的关系 DROPOUT VOLTAGE (mv) V OUT = 2V V OUT = 3.3V PSRR (db) LOAD = 5mA LOAD = ma LOAD = ma LOAD = ma LOAD = µa I LOAD (ma) 图 4. 电压差与负载电流 (I LOAD ) 的关系 k k k M M FREQUENCY (Hz) 图 7. 电源抑制比与频率的关系 (V OUT =.2 V,V IN = 2.2 V) LOAD = 5mA LOAD = ma LOAD = ma LOAD = ma LOAD = µa V OUT (V) PSRR (db) LOAD = ma LOAD = 5mA LOAD = ma 3.5 LOAD = 5mA LOAD = ma LOAD = 25mA V IN (V) k k k M M FREQUENCY (Hz) 图 5. 低压差下输出电压 (V OUT ) 与输入电压 (V IN ) 的关系 图 8. 电源抑制比与频率的关系 (V OUT = 2.5 V,V IN = 3.5 V) Rev. G Page 9 of 24

10 PSRR (db) LOAD = 5mA LOAD = ma LOAD = ma LOAD = ma LOAD = µa k k k M M FREQUENCY (Hz) PSRR (db) LOAD = 5mA LOAD = ma LOAD = ma LOAD = ma LOAD = µa k k k M M FREQUENCY (Hz) 图 9. 电源抑制比与频率的关系,V OUT = 3.3 V,V IN = 4.3 V 图 22. 各种输出电压与负载电流下电源抑制比与频率的关系,V OUT = 3.3 V,V IN = 3.8 V 2 3 LOAD = 3.3V/5mA LOAD = 2.5V/5mA LOAD =.2V/5mA LOAD = 3.3V/mA LOAD = 2.5V/mA LOAD =.2V/mA 2 3 LOAD = 5mA LOAD = ma LOAD = ma LOAD = ma LOAD = µa PSRR (db) PSRR (db) k k k M M FREQUENCY (Hz) k k k M M FREQUENCY (Hz) 图 2. 各种输出电压与负载电流下电源抑制比与频率的关系,V IN V OUT = V 图 23. ADP6 可调电源抑制比与频率的关系, V OUT = 3.3 V,V IN = 4.3 V 2 k V OUT = 3.3V V OUT = 2.5V V OUT =.2V ADJ 3.3V PSRR (db) LOAD = 5mA 8 LOAD = ma LOAD = ma 9 LOAD = ma LOAD = µa k k k M M FREQUENCY (Hz) NOISE (µv rms)... LOAD CURRENT (ma) 图 2. 各种输出电压与负载电流下电源抑制比与频率的关系,V OUT = 2.5 V,V IN = 3. V 图 24. 输出噪声与负载电流和输出电压的关系, V IN = 5 V,C OUT = μf Rev. G Page of 24

11 V OUT =.2V V OUT = 3.3V V OUT = 2.5V T V IN NOISE (µv/ Hz) 2 V OUT. k k k FREQUENCY (Hz) 图 25. 输出噪声谱密度,V IN = 5 V,I LOAD = ma,c OUT = μf CH V Ω CH2 2mV M2µs A CH 4.34V T.2% 图 28. 线性瞬态响应,V IN = 4 V 至 5 V, C IN = C OUT = μf, I LOAD = 5 ma,ch = V IN,CH2 = V OUT T LOAD CURRENT T V IN 2 V OUT 2 V OUT CH ma Ω CH2 2mV M2µs A CH 62mA T.4% 图 26. 负载瞬态响应,C IN,C OUT = µf, I LOAD = ma 至 5 ma,2 ns 上升时间, CH = 负载电流,CH2 = V OUT CH V Ω CH2 2mV M2µs A CH 4.56V T.2% 图 29. 线性瞬态响应,V IN = 4 V 至 5 V, C IN = μf,c OUT = μf,i LOAD = 5 ma, CH = V IN,CH2 = V OUT T LOAD CURRENT 2 V OUT CH 2mA Ω CH2 5mV M2µs A CH 24mA T.4% 图 27. 负载瞬态响应,C IN,C OUT = µf, I LOAD = ma 至 5 ma,2 ns 上升时间, CH = 负载电流,CH2 = V OUT Rev. G Page of 24

12 工作原理 ADP6x 是一款超低静态电流 低压差线性稳压器, 采用 2.2 V 至 5.5 V 电源供电, 最大输出电流为 5 ma ADP6x 空载时功耗仅 56 na( 典型值 ), 满载时静态电流低至 42 μa ( 典型值 ), 适合用于电池供电的便携式设备 关断电流典型值为 5 na ADP6x 采用最新的创新型设计技术, 为数字和 RF 应用提供超低的静态电流和卓越的瞬态性能 此外,ADP6x 经过优化, 利用 μf 小型陶瓷电容便可稳定工作 VIN GND EN SHUTDOWN ADP63 SHORT CIRCUIT, UVLO, AND THERMAL PROTECT REFERENCE 图 33. 内部框图, 可调输出, 无输出放电功能 VOUT ADJ VIN GND EN VIN GND EN SHUTDOWN ADP6 SHUTDOWN SHORT CIRCUIT, UVLO, AND THERMAL PROTECT SHORT CIRCUIT, UVLO, AND THERMAL PROTECT REFERENCE 图 3. 内部框图, 固定输出, 带输出放电功能 REFERENCE R R2 R3 R VOUT VOUT ADJ ADP6x 内置一个基准电压源 一个误差放大器 一个反馈分压器和一个 PMOS 调整管 输出电流经由 PMOS 调整管提供, 其受误差放大器控制 误差放大器比较基准电压与输出端的反馈电压, 并放大该差值 如果反馈电压低于基准电压,PMOS 器件的栅极将被拉低, 以便通过更多电流, 提高输出电压 如果反馈电压高于基准电压,PMOS 器件的栅极将被拉高, 以便通过较少电流, 降低输出电压 ADP6/ADP63 的输出电压可在. V 至 4.2 V 范围内调整 输出电压由两个外部电阻的比值设置, 如图 2 所示 器件提供输出, 使 ADJ 引脚的电压维持在. V, 以地为参考 R 中的电流等于. V/R2, 亦等于 R2 中的电流加上 ADJ 引脚的偏置电流 ADJ 引脚的偏置电流 (25 C 时为 na) 经 R 流入 ADJ 引脚 输出电压通过下式计算 : V OUT =. V( + R/R2) + (ADJ I-BIAS )(R) ADP6 图 3. 内部框图, 可调输出, 带输出放电功能 R 的阻值应低于 2 kω, 以便将 ADJ 引脚偏置电流引起的输出电压误差降至最低 例如, 当 R 和 R2 都是 2 kω 时, 输出电压为 2. V 假设 25 C 时 ADJ 引脚偏置电流为 na( 典型值 ), 则 ADJ 引脚偏置电流引起的输出电压误差为 2 mv 或.5% VIN VOUT GND SHORT CIRCUIT, UVLO, AND THERMAL PROTECT R EN SHUTDOWN REFERENCE R2 ADP 图 32. 内部框图, 固定输出, 无输出放电功能 Rev. G Page 2 of 24

13 ADI 建议使用电阻值较高的 R 和 R2, 以尽可能降低 ADP6 和 ADP63 的静态电流 使用 MΩ 的 R2 以保证总空载静态电流低于 2 µa 然而, 需要注意的是, 高阻值的电阻会产生较小的输出电压误差 例如, 假设 R 和 R2 为 MΩ, 输出电压为 2 V 考虑到 ADJ 引脚标称偏置电流为 na, 则输出电压误差为.25% 注意, 在关断模式下, 输出关闭, 分压器电流为 迫使输出电压为零 这样, 无论 LDO 是否使能, 都能够确保其输出始终处于明确已知状态 ADP62/ADP63 不提供输出放电功能 ADP6/ADP62 提供.2 V 至 4.2 V 范围内的 5 种输出电压选项 在正常工作条件下,ADP6x 利用 EN 引脚使能或禁用 VOUT 引脚 EN 为高电平时,VOUT 开启 ;EN 为低电平时,VOUT 关闭 若要实现自动启动, 可将 EN 接至 VIN ADP6/ADP6 还内置了输出放电电阻, 可在 LDO 禁用时 Rev. G Page 3 of 24

14 应用信息 电容选择输出电容 ADP6x 设计采用节省空间的小型陶瓷电容, 但只要注意有效串联电阻 (ESR) 值要求, 便可以采用大多数常用电容 输出电容的 ESR 会影响 LDO 控制回路的稳定性 为了确保 ADP6x 稳定工作, 推荐使用至少 µf ESR 为 Ω 或更小的电容 输出电容还会影响负载电流变化的瞬态响应 采用较大的输出电容值可改善 ADP6x 对大负载电流变化的瞬态响应 图 34 和图 35 分别显示了输出电容值为 µf 和 µf 时的瞬态响应 T LOAD CURRENT 输入和输出电容特性只要符合最小电容和最大 ESR 要求,ADP6x 可以采用任何质量良好的电容 陶瓷电容可采用各种各样的电介质制造, 温度和所施加的电压不同, 其特性也不相同 电容必须具有足以在必要的温度范围和直流偏置条件下确保最小电容的电介质 推荐使用额定电压为 6.3 V 或 V 的 X5R 或 X7R 电介质 Y5V 和 Z5U 电介质的温度和直流偏置特性不佳, 建议不要使用 图 36 所示为 42 µf V X5R 电容的电容与电压偏置特性关系图 电容的电压稳定性受电容尺寸和电压额定值影响极大 一般来说, 封装较大或电压额定值较高的电容具有更好的稳定性 X5R 电介质的温度变化率在 4 C 至 +85 C 温度范围内约为 ±5%, 与封装或电压额定值没有函数关系.2 2. V OUT CH ma Ω CH2 2mV M2µs A CH 62mA T.4% 图 34. 输出瞬态响应,C OUT = µf, CH = 负载电流,CH2 = V OUT CAPACITANCE (µf) T LOAD CURRENT VOLTAGE 图 36. 电容与电压关系特性考虑电容随温度 元件容差和电压的变化, 可以利用公式 确定最差情况下的电容 C EFF = C BIAS ( TEMPCO) ( TOL) () V OUT CH ma Ω CH2 2mV M2µs A CH 74mA T.% 图 35. 输出瞬态响应,C OUT = µf, CH = 负载电流,CH2 = V OUT 其中 : C BIAS 为工作电压下的有效电容 TEMPCO 为最差的电容温度系数 TOL 为最差的元件容差 本例中, 假定 X5R 电介质在 4 C 至 +85 C 范围内的最差条件温度系数 (TEMPCO) 为 5% 如图 36 所示, 在.8 V 电压下, 假定电容容差 (TOL) 为 %,C BIAS =.94 μf 输入旁路电容在 VIN 和 GND 之间连接一个 µf 电容可以降低电路对 PCB 布局的敏感性, 特别是在长输入走线或高源阻抗的情况下 如果要求输出电容大于 uf, 应选用更高的输入电容 将这些值代入公式 中可得到 : C EFF µf 因此, 在选定输出电压条件下, 本例中所选电容满足 LDO 在温度和容差方面的最小电容要求 Rev. G Page 4 of 24

15 为了保证 ADP6x 的性能, 必须针对每一种应用来评估直流偏置 温度和容差对电容性能的影响 图 39 显示 ADP6x 的启动性能 图 4 显示 ADP6/ADP6 的关断性能 使能特性 3.5 在正常工作条件下,ADP6x 利用 EN 引脚使能和禁用 V VOUT 引脚 如图 37 所示, 当 EN 上的上升电压越过有效阈值时,VOUT 开启 当 EN 上的下降电压越过无效阈值时, VOUT 关闭 EN VOLTAGE/V OUT (V) V EN.2V V OUT (V) TIME (µs) 4.5 图 39. 典型启动性能 (ADP6x) C OUT = µf EN VOLTAGE (V) 图 37. EN 引脚典型工作方式 如图 37 所示,EN 引脚本身具有迟滞特性, 这可防止 EN 引脚上的噪声在经过阈值点时引起开关振荡 EN 引脚的有效 / 无效阈值是从 VIN 电压获得 因此, 这些阈值会随输入电压而变化 图 38 显示输入电压从 2.2 V 变化到 5.5 V 时 EN 引脚的典型有效 / 无效阈值 EN VOLTAGE/V OUT (V) EN 4.2V V TIME (µs) 图 4. 典型关断性能, 空载 (ADP6/ADP6) 限流和热过载保护 EN VOLTAGE (V) EN RISE EN FALL ADP6x 内置限流和热过载保护电路, 可防止器件功耗过大导致受损 当输出负载达到 32 ma( 典型值 ) 时, 限流电路就会起作用 当输出负载超过 32 ma 时, 输出电压会被降低, 以保持恒定的电流限制 热过载保护电路将结温限制在 5 ( 典型值 ) 以下 在极端.6 条件下 ( 即高环境温度和高功耗 ), 当结温开始升至 5 C 以 INPUT VOLTAGE (V) 上时, 输出就会关闭, 从而将输出电流降至 当结温降至 35 C 以下时, 输出又会开启, 输出电流恢复为标称值 图 38. EN 引脚典型阈值与输入电压的关系 Rev. G Page 5 of 24

16 考虑 OUT 至地发生负载短路的情况 首先,ADP6x 的限流功能起作用, 因此, 仅有 32 ma 电流传导至短路电路 如果结的自发热量足够大, 使其温度升至 5 C 以上, 热关断功能就会激活, 输出关闭, 输出电流降至 当结温冷却下来, 降至 35 C 以下时, 输出开启, 将 32 ma 电流传导至短路路径中, 再次导致结温升至 5 以上 结温在 35 至 5 范围内的热振荡导致电流在 32 ma 和 ma 之间振荡 ; 只要输出端存在短路, 振荡就会持续下去 限流和热过载保护旨在保护器件免受偶然过载条件影响 为保证器件稳定工作, 必须从外部限制器件的功耗, 使结温不会超过 25 C 散热考虑 ADP6x 的效率很高, 在多数应用中不会产生大量热量 然而, 在环境温度很高且电源电压与输出电压差很大的应用中, 封装发出的热量可能非常大, 导致芯片结温超过最高结温 25 C 当结温超过 5 时, 转换器进入热关断模式 只有当结温降至 35 及以下时, 它才会恢复, 以免永久性受损 因此, 为了保证器件在所有条件下具有可靠性能, 必须对具体应用进行热分析 芯片的结温为环境温度与功耗所引起的封装温升之和, 如公式 2 所示 为保证器件可靠工作,ADP6x 的结温不得超过 25 C 为确保结温低于此最高结温, 用户需要注意会导致结温变化的参数 这些参数包括环境温度 功率器件的功耗 结与周围空气之间的热阻 (θ JA ) θ JA 值取决于所用的封装填充物和将封装 GND 引脚焊接到 PCB 所用的覆铜数量 表 8 给出了各种 PCB 覆铜尺寸时 5 引脚 TSOT 和 4 引脚 WLCSP 封装的典型 θ JA 值 表 9 给出了 5 引脚 TSOT 和 4 引脚 WLCSP 封装的典型 Ψ JB 值 表 8. 典型 θ JA 值 θ JA ( C/W) 覆铜面积 (mm 2 ) TSOT WLCSP 器件焊接在最小尺寸引脚走线上 表 9. 典型 Ψ JB 值 Ψ JB ( C/W) TSOT WLCSP ADP6x 的结温可通过下式计算 : T J = T A + (P D θ JA ) (2) 其中 : T A 是环境温度 P D 为芯片的功耗, 通过下式计算 : JUNCTION TEMPERATURE, T J ( C) P D = [(V IN V OUT ) I LOAD ] + (V IN I GND ) (3) 其中 : I LOAD 为负载电流 I GND 为接地电流 V IN 和 V OUT 分别为输入和输出电压 接地电流引起的功耗相当小, 可忽略不计 因此, 结温的计算公式可简化为 : T J = T A + {[(V IN V OUT ) I LOAD ] θ JA } (4) 如等式 4 所示, 针对给定的环境温度 输入与输出电压差和连续负载电流, 需满足 PCB 的最小覆铜尺寸要求, 以确保结温不升至 25 C 以上 图 4 至图 48 显示不同环境温度 负载电流 V IN 至 V OUT 压差及 PCB 覆铜面积下的结温计算结果 在已知板温的情况下, 可以利用热特性参数 (Ψ JB ) 来估算结温上升情况 ( 见图 49 和图 5) 最高结温(T J ) 可由板温度 (T B ) 和功耗 (P D ) 通过下式计算 : T J = T B + (P D Ψ JB ) (5) 4 引脚 WLCSP 封装的 Ψ JB 典型值为 58 /W,5 引脚 TSOT 封装为 43 /W MAXIMUM JUNCTION TEMPERATURE 2 I LOAD = ma I LOAD = ma I LOAD = ma I LOAD = 5mA I LOAD = 5mA I LOAD = 2mA V IN V OUT (V) 图 4. WLCSP 封装 5 mm 2 PCB 覆铜,T A = Rev. G Page 6 of 24

17 JUNCTION TEMPERATURE, T J ( C) MAXIMUM JUNCTION TEMPERATURE 2 I LOAD = ma I LOAD = ma I LOAD = ma I LOAD = 5mA I LOAD = 5mA I LOAD = 2mA V IN V OUT (V) 图 42. WLCSP 封装 mm 2 PCB 覆铜,T A = JUNCTION TEMPERATURE, T J ( C) MAXIMUM JUNCTION TEMPERATURE 2 I LOAD = ma I LOAD = ma I LOAD = ma I LOAD = 5mA I LOAD = 5mA I LOAD = 2mA V IN V OUT (V) 图 45. TSOT 封装 5 mm 2 PCB 覆铜,T A = JUNCTION TEMPERATURE, T J ( C) MAXIMUM JUNCTION TEMPERATURE 2 I LOAD = ma I LOAD = ma I LOAD = ma I LOAD = 5mA I LOAD = 5mA I LOAD = 2mA V IN V OUT (V) 图 43. WLCSP 封装 5 mm 2 PCB 覆铜,T A = JUNCTION TEMPERATURE, T J ( C) MAXIMUM JUNCTION TEMPERATURE 2 I LOAD = ma I LOAD = ma I LOAD = ma I LOAD = 5mA I LOAD = 5mA I LOAD = 2mA V IN V OUT (V) 图 46. TSOT 封装 mm 2 PCB 覆铜,T A = JUNCTION TEMPERATURE, T J ( C) MAXIMUM JUNCTION TEMPERATURE 2 I LOAD = ma I LOAD = ma I LOAD = ma I LOAD = 5mA I LOAD = 5mA I LOAD = 2mA V IN V OUT (V) 图 44. WLCSP 封装 mm 2 PCB 覆铜,T A = JUNCTION TEMPERATURE, T J ( C) MAXIMUM JUNCTION TEMPERATURE 2 I LOAD = ma I LOAD = ma I LOAD = ma I LOAD = 5mA I LOAD = 5mA I LOAD = 2mA V IN V OUT (V) 图 47. TSOT 封装 5 mm 2 PCB 覆铜,T A = Rev. G Page 7 of 24

18 JUNCTION TEMPERATURE, T J ( C) JUNCTION TEMPERATURE, T J ( C) JUNCTION TEMPERATURE, T J ( C) MAXIMUM JUNCTION TEMPERATURE 2 I LOAD = ma I LOAD = ma I LOAD = ma I LOAD = 5mA I LOAD = 5mA I LOAD = 2mA V IN V OUT (V) MAXIMUM JUNCTION TEMPERATURE 2 I LOAD = ma I LOAD = ma I LOAD = ma I LOAD = 5mA I LOAD = 5mA I LOAD = 2mA V IN V OUT (V) 图 48. TSOT 封装 mm 2 PCB 覆铜,T A = 5 图 49. WLCSP 封装,T A = 85 C MAXIMUM JUNCTION TEMPERATURE 2 I LOAD = ma I LOAD = ma I LOAD = ma I LOAD = 5mA I LOAD = 5mA I LOAD = 2mA V IN V OUT (V) 图 5. TSOT 封装,T A = 85 C 输入电容应尽可能靠近 VIN 和 GND 引脚放置 输出电容应尽可能靠近 VOUT 和 GND 引脚放置 在板面积受限的情况下, 采用 42 或 63 电容和电阻可实现最小尺寸解决方案 WLCSP 封装的光敏度 WLCSP 封装选项本质上是一个附有后制造电介质并经过金属处理, 以便接触芯片活性面上的焊接凸点的硅片 采用此类封装时, 芯片暴露于环境光线下, 会发生光电效应 对安装在标准 PCB 材料上的 WLCSP 封装产品进行光敏度分析发现 : 当高强度光线直接照射封装时, 性能可能受到影响 在低强度 (. mw/cm 2 ) 环境光照射下, 没有观察到电气性能的下降 直射太阳光线的强度可达 5 mw/cm 2, 办公室环境光的强度可能低至. mw/cm 2 在电路板上装配 WLCSP 封装产品时, 如果芯片的凸点侧面对 PCB, 则 PCB 表面反射的光线会照射在活性硅电路上, 导致漏电流变大 WLCSP 封装背面 ( 基板 ) 的照射不会引起性能下降 所有 WLCSP 封装产品都对波长在近红外范围 (NIR,7 nm 至 nm) 的入射光线特别敏感 此波段内的光子比可见光 (4 nm 至 7 nm) 和近紫外 (NUV,2 nm 至 4 nm) 波段内的光子波长更长 能量更低, 可以更深地穿透活性硅 波长大于 nm 的入射光线不会在硅器件上引起光电效应, 因为对于该范围内的波长, 硅是透明的 传统光源的频谱成分各不相同 太阳光的频谱范围非常宽, 峰值强度出现在可见光波段及两边的近紫外和近红外波段 ; 荧光灯的峰值强度仅出现在可见光波段, 不包括近紫外或近红外波段 钨丝灯光在较长的可见光波长内具有宽尖峰, 在 NIR 内具有明显的尾巴 已经在产品层次上采取措施以降低环境光的影响, 凸点下金属 (UBM) 能够保护芯片活性面 ( 凸点侧 ) 上的敏感电路区域 然而, 如果 WLCSP 的应用遇到光敏性问题, 用不透光材料将 WLCSP 封装的凸点侧屏蔽起来应当能消除影响 屏蔽可以利用倒装芯片底部填充技术所用的填硅液态环氧树脂等材料实现 PCB 布局考虑通过增加 ADP6x 引脚处的覆铜用量, 可改善封装的散热性能 但是, 如表 8 所示, 这种增加存在 效益递减 现象, 超过某一点后, 覆铜尺寸的增加便不会带来明显的散热效益 Rev. G Page 8 of 24

19 图 5. 5 引脚 TSOT PCB 布局示例 图 引脚 WLCSP PCB 布局示例 Rev. G Page 9 of 24

20 外形尺寸 2.9 BSC BSC 2.8 BSC 2 3 *.9 MAX.7 MIN.9 BSC.95 BSC. MAX.5.3 *. MAX SEATING PLANE *COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-93-AB WITH THE EXCEPTION OF PACKAGE HEIGHT AND THICKNESS. 图 引脚超薄小型晶体管封装 [TSOT] (UJ-5) 图示尺寸单位 :mm A..965 SQ.925 BALL A IDENTIFIER A.5 REF B TOP VIEW (BALL SIDE DOWN) BOTTOM VIEW (BALL SIDE UP) END VIEW COPLANARITY.3 SEATING PLANE A 图 引脚晶圆级芯片规模封装 [WLCSP] (CB-4-) 图示尺寸单位 :mm Rev. G Page 2 of 24

21 订购指南 型号 温度范围 输出电压 (V) 封装描述 封装选项 标识 ADP6ACBZ-.2-R7 4 C 至 +25 C.2 4 引脚 WLCSP 封装 CB-4-5K ADP6ACBZ-.5-R7 4 C 至 +25 C.5 4 引脚 WLCSP 封装 CB-4-5L ADP6ACBZ-.8-R7 4 C 至 +25 C.8 4 引脚 WLCSP 封装 CB-4-5N ADP6ACBZ-2.-R7 4 C 至 +25 C 2. 4 引脚 WLCSP 封装 CB-4-5P ADP6ACBZ-2.3-R7 4 C 至 +25 C 引脚 WLCSP 封装 CB-4- AH ADP6ACBZ-2.5-R7 4 C 至 +25 C 引脚 WLCSP 封装 CB-4-5Q ADP6ACBZ-2.7-R7 4 C 至 +25 C 引脚 WLCSP 封装 CB-4- AM ADP6ACBZ-2.75-R7 4 C 至 +25 C 引脚 WLCSP 封装 CB-4-5R ADP6ACBZ-2.8-R7 4 C 至 +25 C 引脚 WLCSP 封装 CB-4-5S ADP6ACBZ-2.85-R7 4 C 至 +25 C 引脚 WLCSP 封装 CB-4-5T ADP6ACBZ-3.-R7 4 C 至 +25 C 3. 4 引脚 WLCSP 封装 CB-4-5U ADP6ACBZ-3.3-R7 4 C 至 +25 C 引脚 WLCSP 封装 CB-4-5V ADP6ACBZ-4.2-R7 4 C 至 +25 C 引脚 WLCSP 封装 CB-4-6U ADP6AUJZ-.2-R7 4 C 至 +25 C.2 5 引脚 TSOT 封装 UJ-5 LDQ ADP6AUJZ-.5-R7 4 C 至 +25 C.5 5 引脚 TSOT 封装 UJ-5 LDR ADP6AUJZ-.8-R7 4 C 至 +25 C.8 5 引脚 TSOT 封装 UJ-5 LE ADP6AUJZ-2.3-R7 4 C 至 +25 C 引脚 TSOT 封装 UJ-5 LLP ADP6AUJZ-2.5-R7 4 C 至 +25 C 引脚 TSOT 封装 UJ-5 LFZ ADP6AUJZ-2.7-R7 4 C 至 +25 C 引脚 TSOT 封装 UJ-5 LJF ADP6AUJZ-2.8-R7 4 C 至 +25 C 引脚 TSOT 封装 UJ-5 LG ADP6AUJZ-3.-R7 4 C 至 +25 C 3. 5 引脚 TSOT 封装 UJ-5 Y2U ADP6AUJZ-3.3-R7 4 C 至 +25 C 引脚 TSOT 封装 UJ-5 LG ADP6AUJZ-4.2-R7 4 C 至 +25 C 引脚 TSOT 封装 UJ-5 LGY ADP6AUJZ-R7 4 C 至 +25 C 可调 5 引脚 TSOT 封装 UJ-5 LHW ADP62ACBZ-.2-R7 4 C 至 +25 C.2 4 引脚 WLCSP 封装 CB-4-7 ADP62ACBZ-.8-R7 4 C 至 +25 C.8 4 引脚 WLCSP 封装 CB-4-7 ADP62ACBZ-2.-R7 4 C 至 +25 C 2. 4 引脚 WLCSP 封装 CB-4-72 ADP62ACBZ-2.3-R7 4 C 至 +25 C 引脚 WLCSP 封装 CB-4- BC ADP62ACBZ-2.8-R7 4 C 至 +25 C 引脚 WLCSP 封装 CB-4-73 ADP62ACBZ-3.-R7 4 C 至 +25 C 3. 4 引脚 WLCSP 封装 CB-4-74 ADP62ACBZ-4.2-R7 4 C 至 +25 C 引脚 WLCSP 封装 CB-4-75 ADP62AUJZ-.5-R7 4 C 至 +25 C.5 5 引脚 TSOT 封装 UJ-5 LH9 ADP62AUJZ-.8-R7 4 C 至 +25 C.8 5 引脚 TSOT 封装 UJ-5 LLN ADP62AUJZ-2.3-R7 4 C 至 +25 C 引脚 TSOT 封装 UJ-5 LLQ ADP62AUJZ-2.5-R7 4 C 至 +25 C 引脚 TSOT 封装 UJ-5 LHB ADP62AUJZ-2.7-R7 4 C 至 +25 C 引脚 TSOT 封装 UJ-5 LJK ADP62AUJZ-2.8-R7 4 C 至 +25 C 引脚 TSOT 封装 UJ-5 LHC ADP62AUJZ-3.-R7 4 C 至 +25 C 3. 5 引脚 TSOT 封装 UJ-5 LHD ADP62AUJZ-3.3-R7 4 C 至 +25 C 引脚 TSOT 封装 UJ-5 LHE ADP62AUJZ-4.2-R7 4 C 至 +25 C 引脚 TSOT 封装 UJ-5 LHF ADP63AUJZ-R7 4 C 至 +25 C 可调 5 引脚 TSOT 封装 UJ-5 LHG ADP6UJZ-REDYKIT 评估板套件 ADP62UJZ-REDYKIT 评估板套件 ADP6UJ-EVALZ 评估板 ADP63UJ-EVALZ 评估板 Z = 符合 RoHS 标准的器件 Rev. G Page 2 of 24

22 注释 Rev. G Page 22 of 24

23 注释 Rev. G Page 23 of 24

24 注释 2 22 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. D8628sc --2/2(G) Rev. G Page 24 of 24

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上海芯龙半导体技术股份有限公司 特点 V 到 40V 宽输入电压范围 输出电压从 1.5V 到 37V 可调 最小压差 0.3V 固定 150KHz 开关频率 最大 3A 开关电流 内置功率 MOS 出色的线性与负载调整率 内置恒流环路 内置频率补偿功能 内置输出短路保护功能 内置输入过压保护功能 内置热关断功能 推荐输出功率小于 13W SOP-EP 封装 描述 是一款高效降压型 DC-DC 转换器, 可工作在 DCV 到 40V

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