Renesas ISL80103IRAJZ-TK LDO線性穩壓器中文資料

引言

在現代電子系統中，電壓的穩定性和精確性對于保障系統穩定運行至關重要。特別是在物聯網（IoT）、服務器、電信設備、醫療設備等高要求應用場景中，電壓的微小波動都可能影響設備的性能甚至導致故障。因此，線性穩壓器（LDO, Low Dropout Linear Regulator）作為一種重要的電壓調節器件，得到了廣泛應用。本文將詳細介紹Renesas（瑞薩電子）的ISL80103IRAJZ-TK LDO線性穩壓器，包括其型號類型、工作原理、特點、應用以及關鍵參數。

　　廠商名稱：Renesas

　　元件分類：LDO線性穩壓器

　　中文描述： 可調節LDO電壓穩壓器，2.2V至6V，120mV壓降，800mV至5V/3A輸出，DFN-10

　　英文描述： Linear Regulators High Performance 3A Linear Regulator

　　數據手冊：http://www.qoodd.com/data/k01-37003903-ISL80103IRAJZ-TK.html

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　　ISL80103IRAJZ-TK概述

　　ISL80103是低電壓、大電流、單輸出的LDO，指定為3A的輸出電流。這些LDO的輸入電壓為2.2V至6V，在可調VOUT版本中能夠提供0.8V至5.5V的輸出電壓。其他定制的電壓選項也可根據要求提供。軟啟動引腳上的一個外部電容為需要小于電流限制的浪涌電流的應用提供調整。ENABLE功能允許該器件進入低靜態電流關斷模式。

　　該產品系列采用亞微米BiCMOS工藝，提供同類最佳的模擬性能和整體價值。與雙極型LDO相比，這些CMOS（LDO）消耗的靜態電流與負載的關系要低得多，因此它們的效率更高，并允許采用更小尺寸的封裝。為了實現領先的快速負載瞬態響應，靜態電流已被適度降低，因此在該類別的LDO中，總的交流調節帶較低。

　　應用

　　支持安全云連接的自動售貨機

　　支持指紋識別的電子鎖

　　智能工業氣體報警器

　　服務器

　　電信和網絡

　　醫療設備

　　儀表系統

　　路由器和交換器

　　ISL80103IRAJZ-TK中文參數

　　制造商:Renesas Electronics

　　產品種類:低壓差穩壓器

　　安裝風格:SMD/SMT

　　封裝/箱體:DFN-10

　　輸出電壓:800 mV to 5.5 V

　　輸出電流:3 A

　　輸出端數量:1 Output

　　極性:Positive

　　輸入電壓（最小值）:2.2 V

　　輸入電壓（最大值）:6 V

　　PSRR/紋波抑制—典型值:62 dB

　　輸出類型:Adjustable

　　最小工作溫度:-40 C

　　最大工作溫度:+125 C

　　回動電壓:120 mV

　　系列:ISL80103

　　回動電壓—最大值:244 mV

　　高度:0.9 mm

　　長度:3 mm

　　線路調整率:0.1%

　　負載調節:-0.8%

　　濕度敏感性:Yes

　　輸出電壓范圍:800 mV to 5.5 V

　　ISL80103IRAJZ-TK引腳圖

型號與類型

ISL80103IRAJZ-TK是Renesas設計生產的一款高性能低壓差線性穩壓器（LDO）。它屬于低壓、大電流、單輸出的LDO系列，專為需要穩定電壓輸出的高要求應用而設計。該型號以其卓越的電壓調節能力、低靜態電流和快速瞬態響應等特點，在眾多電子領域中得到廣泛應用。

工作原理

LDO線性穩壓器的工作原理基于負反饋控制機制。其內部主要由調整管（通常采用功率晶體管或FET）、取樣電阻和比較放大器組成。當輸入電壓發生變化時，取樣電阻將輸出電壓的一部分反饋到比較放大器的反相輸入端，與參考電壓進行比較。比較放大器根據比較結果調整調整管的導通程度，從而控制輸出電壓的穩定。由于調整管在線性區域內工作，因此LDO具有極低的壓差電壓（Dropout Voltage），通常低于200mV。

特點

1. 低壓差電壓：ISL80103IRAJZ-TK的壓差電壓非常低，在3A輸出電流下僅為120mV，這使其能夠在低輸入電壓下穩定工作，提高了系統的能效。

2. 大電流輸出：該LDO設計有3A的輸出電流能力，滿足高電流負載的需求，適用于多種高功耗應用場景。

3. 高精度與穩定性：通過內部精確的電壓調節機制，ISL80103IRAJZ-TK能夠提供穩定且高精度的輸出電壓，輸出電壓范圍從0.8V至5.5V可調，適用于多種電壓需求。

4. 快速瞬態響應：靜態電流的適度降低使得該LDO具有一流的快速負載瞬態響應能力，有效應對負載電流的快速變化，保證輸出電壓的穩定。

5. 低功耗：與雙極型LDO相比，ISL80103IRAJZ-TK作為CMOS LDO，其靜態電流與負載的關系更低，從而提高了整體效率，并允許采用更小尺寸的封裝。

6. 保護功能：內置超溫和短路保護功能，確保在異常情況下保護器件及系統安全。

7. 靈活配置：軟啟動引腳上的外部電容可根據應用需求調整浪涌電流，ENABLE功能允許器件進入低靜態電流關斷模式，進一步降低功耗。

應用

ISL80103IRAJZ-TK LDO因其卓越的性能和廣泛的應用范圍，被廣泛應用于以下領域：

1. 物聯網（IoT）設備：IoT終端對電壓要求較高，需要對AC/DC轉換器、蓄電池、鋰離子電池的輸出電壓進行精確調整，為MCU、FPGA、ASIC等供電。

2. 服務器與電信設備：在服務器和電信網絡中，穩定的電壓是保障設備穩定運行的關鍵，ISL80103IRAJZ-TK能夠滿足這些高要求應用的需求。

3. 醫療設備：醫療設備對電壓的穩定性和精度要求極高，ISL80103IRAJZ-TK的低壓差、高精度特性使其成為醫療設備的理想選擇。

4. 儀表系統：在工業自動化和儀表系統中，精確的電壓控制對于保證測量精度和系統穩定性至關重要，ISL80103IRAJZ-TK的卓越性能能夠滿足這些需求。

5. 路由器與交換機：在通信網絡中，路由器和交換機等設備的穩定運行依賴于穩定的電壓供應，ISL80103IRAJZ-TK的高可靠性和穩定性使其成為這些設備的優選。

關鍵參數

以下是ISL80103IRAJZ-TK LDO的關鍵參數：

• 制造商：Renesas Electronics

• 產品種類：低壓差穩壓器

• 安裝風格：SMD/SMT

• 封裝/箱體：DFN-10

• 輸出電壓：0.8V至5.5V可調

• 輸出電流：3A

• 輸入電壓（最小值）：2.2V

• 輸入電壓（最大值）：6V

• 壓降（最大值）：244mV @ 3A

• PSRR（電源抑制比）：62dB @ 120Hz

• 靜態電流（IQ）：典型值低至30μA（在輸出無負載時），有助于降低系統整體功耗。

• 負載調節率：極低，確保在負載變化時輸出電壓的穩定性。具體數值通常小于0.1%/A，具體值請參考數據手冊。

• 線性調節率：描述了在輸入電壓變化時輸出電壓的穩定度。ISL80103IRAJZ-TK的線性調節率極低，通常小于0.02%/V，確保在各種輸入電壓條件下輸出電壓的精確控制。

• 溫度穩定性：該LDO設計有溫度補償機制，以保證在寬溫度范圍內（-40°C至+125°C）輸出電壓的穩定性。具體溫度系數請參考數據手冊。

• 熱關斷保護：當芯片溫度超過一定閾值時，自動進入熱關斷狀態，以防止因過熱而導致的器件損壞。

• 短路保護：內置短路保護功能，當輸出短路時，能夠迅速限制電流，保護器件及后續電路不受損壞。

• 軟啟動功能：通過外部電容配置，可以實現軟啟動功能，限制啟動時的浪涌電流，減少對系統其他部分的沖擊。

• 封裝尺寸：DFN-10封裝設計緊湊，占板面積小，適合高密度集成應用，同時提供良好的散熱性能。

• 環境溫度范圍：支持寬溫工作環境，從-40°C至+125°C，滿足各種惡劣環境下的應用需求。

• 電磁兼容性（EMC）：ISL80103IRAJZ-TK在設計時考慮了電磁兼容性，確保在電磁干擾環境下仍能保持穩定的電壓輸出。

• 封裝引腳：包括輸入電壓（VIN）、輸出電壓（VOUT）、使能引腳（ENABLE）、軟啟動電容連接引腳（SS/TR）、地（GND）等，通過合理配置這些引腳，可以實現對LDO的精確控制和優化。

設計注意事項

在使用ISL80103IRAJZ-TK進行電路設計時，需要注意以下幾點：

1. 輸入電容：為確保穩定性，建議在輸入端添加適當的電容，以濾除輸入電壓的紋波和噪聲。

2. 輸出電容：輸出端也需要添加電容，以改善瞬態響應和穩定性。電容的選擇應基于負載電流、輸出電壓和期望的瞬態響應速度。

3. 布局與布線：合理的PCB布局和布線對于確保LDO的性能至關重要。應盡量縮短輸入、輸出和地之間的走線長度，并避免在這些路徑上產生高阻抗或噪聲源。

4. 散熱設計：雖然ISL80103IRAJZ-TK具有較低的功耗，但在高負載或高溫環境下仍需考慮散熱問題。可以通過增加散熱片或優化PCB布局來提高散熱效率。

5. 保護電路設計：雖然LDO內置了保護機制，但在某些應用中可能還需要額外的保護電路，如過壓保護、過流保護等。

結論

Renesas ISL80103IRAJZ-TK LDO線性穩壓器以其低壓差、大電流輸出、高精度、快速瞬態響應和低功耗等特點，在物聯網、服務器、醫療設備、工業自動化等眾多領域得到了廣泛應用。通過深入了解其工作原理、特點、應用和關鍵參數，我們可以更好地選擇和使用這款優秀的電壓調節器件，為系統提供穩定可靠的電壓供應。在電路設計和應用過程中，注意合理的布局布線、電容選擇和散熱設計，將能夠充分發揮ISL80103IRAJZ-TK的性能優勢，確保系統的高效穩定運行。