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以单片机为核心的便携式电子产品解析方案

时间:06-21 来源:互联网 点击:

近年来以单片机为核心的便携式电子产品越来越多。为延长电池的使用寿命(或充电时间的间隔),要求稳压电源的压差(输人电压与输出电压之差)小、功耗小(静态电流小),并且要求在电池电压降落到 一定程度时,稳压器输出电压可降到门限电压,这样就能输出一个电池低电压信号(或称欠压信号),令 单片机复位。tps73系列就是为这一要求开发的有复位功能的低压差稳压器。

1.tps73系列的基本特点

tps73系列有3.3v,4.85v和5v固定电压输出及输出为1.2~9.75v可设定输出电压等4个品种,最大输出 电流可达500ma。

该系列主要特点有:

①输出电压精度高(20%);

②输出噪声低(2μa);

③压差低,在输出为100ma时,最大压差为35mv(tps7350);

④静态电流小,典型值为340μa(与负载电流大小有关);

⑤有关闭电源控制端,在关闭电源状态时,耗电仅为0.5μa;

⑥内部有监视输出电压电路,降到门限电压时,reset端输出低电平复位信号(当输入电压上升时,使输 出电压上升到门限电压时,有200ms的延迟后,输出正常电压);

⑦内部有过流限制及过热保护。

2.封装与引脚功能

tps7350有so-8封装及dip-8封装,其引脚排列如图1所示,各引脚功能见表1。

表1 tps7350各引脚的功能

*sense用于固定输出,fb用于可调输出

图1 tps7350的引脚排列

3.tps7350系列的典型应用电路

tps7350的典型应用电路如图2所示。这是一种不使用关闭电源控制的电路,故其②脚接地(低电平)。 下面主要介绍输人电容c,及输出电容c。的选择。

tps7350的典型应用电路 hspace=10 src=/embed_pic2/5fd3886bda6f850b3.gif align=right vspace=10 border=0>输人电容c1选择:当输人端离电池较近时,输人电容c1可以省略;当距离大于几英寸(1英寸=2.54cm) 时,可接0.047~0.1μf陶瓷旁路电容,它可以改进负载的瞬态响应;如负载电流较大时,则应采用大容 量的电解电容器。

图2 tps7350的典型应用电路

输出电容co要求大于10μf,并且要求等效串联电阻(esr)小于1.2ω,若esr较大时,则需要再并联一 个陶瓷电容(若小于200ma输出时,用小于0.2μf的;500ma输出时,可采用1μf的)。必须指出的是,输 出电容co的esr过大时,会产生错误的复位信号。例如,使用esr大于7ω的输出电容时,快于5μs的负载 瞬变可能会产生错误复位信号。建议采用优质钽电容。

带有关闭电源控制的电路如图3所示。其中图(a)是外加高电平时,电源工作;加低电平时电源被关闭 。图(b)是加低电平时电源工作;加高电平时电源关闭。图(c)是手动控制,按下按钮时,电源关闭。

4.tps7301的典型应用电路

tps73系列中的tps7301是可调输出的稳压器,输人电压为10v,输出电压为1.2~9.75v可调,其他性能与 固定输出电压器件相同。

tps7301的典型应用电路如图4所示。它与固定输出型不同之处在于需要外设两个


图3 带有关闭电源控制的电路

确定输出电压的电阻r1和r2。输出电压uo与r1,r2的关系为

式中,uref为器件内部的基准电压,典型值为l.182v。

r1及r2的选择与输出精度有关,它们的选择使分压器电流近似等于7μa.推荐的r2的数值为169kω(实 际使用时可采用170kω),而r1的值则根据要求输出的电压uo来计算,即r1=(uo/uref=1)r2,因为fb端 (输出电压检测端)有漏电流存在,所以应避免采用较大的r1和r2值,以免引起较大误差。

在实际使用中,r2可采用170kω电阻,而r1可采用相应的电位器来代替-可在一定范围调整满足输出电 压的要求,如图5所示。图中r,用500kω的多圈电位器代替时,可获得2~4.5v连续可调的输出电压。


图4 tps7301的典型应用电路   图5 用电位器代替r1的电路

在使用中,若找不到esr值小于1.2ω的固态钽电容时,可选择耐压较高的(如25~35v)电容,耐压高的 电容其esr较小。另外,可采用几只钽电容并联的方式来降低esr。

连续可调输出的电路,若输入电压u1较高,输出电压uo较低时,会增大稳压器的功耗。在自然通风条件 下,贴片式sd封装的功耗额定值为725mw(ta=25℃);dip封装的为1l75mw(ta=25℃)。必要时采用散热器或通风方式,以防止器件超过功耗极限。如果器件的温度超过 165℃,热保护电路会将电源切断,直到器件冷却下来稳压器才恢复工作。这一点在使用时要注意,即在 选择输入电压时要考虑功耗问题。

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