三端线性稳压器MST5433的dropout的测试方法
三端线性稳压器MST5433的dropout的测试方法1,三端线性稳压器(下文简称为LDO)之前提过使用贴片电容串联贴片电阻的方案可以有效的过滤输入浪涌电流,使用该方法可以在一定条件下替代电解电容。本次将重点讲述LDO的dropout的测试方法。2,在很多IC设计公司进行人员面试时经常问到什么是LDO的dropout,很多应聘者都无法准确答出。这归咎于没有很好的理解三端线性稳压器的隐藏最深的特点,就是它本身可以被看做是一个MOS管,而当MOS管的彻底导通时,它本身就可以看做是一个很小的电阻,该电阻值与此时通过MOS管的电流值的乘积就是此电流所对应的dropout。 3,如上图现以MST5433BTS或MST5633BTS为例,该两颗LDO均为高压超低功耗LDO,其中MST5433BTS采用45V工艺平台,MST5633BTS采用60V工艺平台。两者在dropout的测试上方法相同。可根据下图BLOCK看出VIN于VOUT中间存在MOS管,测试该MOS管内阻与电流乘积就可测试出dropout。(1)第一种测试方法:现将输入电压调节至输出+1V(MST5433BTS固定输出电压为3.3V则将输入调节至4.3V),然后打开负载仪定电流模式定电流至100mA(以100mA时dropout为例)然后逐步下调输入电压为输出电压(MST5433BTS固定输出电压为3.3V)+0.1V(即输入电压调节至3.4V)使用六位半高精度万用表(普通万用表精度不够误差较大)测量输入端与输出端电压压差,测得的此压差值就是MST5433BTS在100mA时的dropout。设备接法如下图:(2)第二种测试方法:现将输入电压调节至输出+1V(MST5433BTS固定输出电压为3.3V则将输入调节至4.3V),然后打开负载仪定电流模式定电流至100mA(以100mA时dropout为例)然后逐步下调输入电压至输出电压逐步下降至固定输出电压(MST5433BTS固定输出电压为3.3V)-0.1V时(即输出电压跌落至3.2V)使用六位半高精度万用表(普通万用表精度不够误差较大)测量输入端与输出端电压压差,测得的此压差值就是MST5433BTS在100mA时的dropout。设备接法如下图:4,最后对照规格书,此次测试值与规格书标注典型值较为接近,测试完成。
不同输入电容对三端线性稳压器的影响
#LDO# #电容# #技术干货#不同输入电容对三端线性稳压器的影响1,三端线性稳压器(下文简称为LDO)输入端常使用贴片MLCC电容或铝电解电容,其中铝电解电容包括贴片铝电解电容和直插铝电解电容,该两者铝电解电容在应用于LDO输入端时效果基本相同。2,无论是贴片MLCC电容或者是铝电解电容,均可以看成是由三部分组成,即:ESR(等效寄生电阻)、ESL(等效寄生电感)和C(电容)。如下图所示 3,贴片MLCC电容一般都具有较低的ESR和ESL,当其被应用于LDO输入端时,在输入电源瞬间触碰LDO输入时,由于该类型电容的ESR与ESL较小,该类型电容中C电容部分在无电荷时可被看成短路状态,C电容器会从电源端尽可能的抽取最大的电流,从而导致电源线上和C电容器上的电流非常大,由于电源线上也存在ESL,所以电源线ESL和C电容器就组成了LC震荡器,在C电容上就会出现一个很高的脉冲电压,不同的电源线对应着不同的ESL,电源线上ESL的不同也会导致C电容器上脉冲电压的不同。而电解电容具有较高的ESR和ESL,可以有效限制输入电源端的电流,从而减小输入端浪涌电压。MST5650BTS-C是一款60V高耐压极限耐压高达80V的高压LDO芯片,现通过对该芯片的测试来实验验证以上描述。实验情况如下所示(1),输入端采用1uf 贴片0805封装MLCC电容,电源24V开机ON后,电源地线夹直接夹在DEMO上,手持电源线正极输入端直接碰触DEMO板VIN端,采集输入电压、输出电压和电源线电流波形, 输入电容1uf 0805 MLCC电容,输入端不串联电阻测试波形如下图所示。 输入电容1uf 0805 MLCC电容 输入端不串联电阻 输入1uf 0805 MLCC 电容 输入端不串任何电阻(2),输入端采用1uf 贴片0805封装MLCC电容,电源24V开机ON后,电源地线夹直接夹在DEMO上,手持电源线正极输入端直接碰触DEMO板VIN端,采集输入电压、输出电压和电源线电流波形,输入电容1uf 0805 MLCC电容 输入端串联1R电阻测试波形如下图所示。 输入电容1uf 0805 MLCC电容 输入端串联1R电阻输入电容1uf 0805 MLCC电容 输入端串联1R电阻(3),输入端采用1uf 贴片0805封装MLCC电容,电源24V开机ON后,电源地线夹直接夹在DEMO上,手持电源线正极输入端直接碰触DEMO板VIN端,采集输入电压、输出电压和电源线电流波形,输入电容1uf 0805 MLCC电容 输入端串联2.2R电阻测试波形如下图所示。 输入电容1uf 0805 MLCC电容 输入端串联2.2R电阻输入电容1uf 0805 MLCC电容 输入端串联2.2R电阻(4),输入端采用1uf 铝电解电容,电源24V开机ON后,电源地线夹直接夹在DEMO上,手持电源线正极输入端直接碰触DEMO板VIN端,采集输入电压、输出电压和电源线电流波形,输入电容1uf 铝电解电容,输入端不串电阻测试波形如下图所示。 输入电容1uf 铝电解电容 输入端不串联电阻输入电容1uf 铝电解电容 输入端不串联电阻4,综合上述实验可以确认:贴片MLCC电容一般都具有较低的ESR和ESL,当其被应用于LDO输入端时,在输入电源瞬间触碰LDO输入时,由于该类型电容的ESR与ESL较小,该类型电容中C电容部分在无电荷时可被看成短路状态,C电容器会从电源端尽可能的抽取最大的电流,从而导致电源线上和C电容器上的电流非常大,由于电源线上也存在ESL,所以电源线ESL和C电容器就组成了LC震荡器,在C电容上就会出现一个很高的脉冲电压,不同的电源线对应着不同的ESL,电源线上ESL的不同也会导致C电容器上脉冲电压的不同。而电解电容具有较高的ESR和ESL,可以有效限制输入电源端的电流,从而减小输入端浪涌电压。当输入端使用贴片MLCC电容时可在输入端串联电阻以减小输入端浪涌电压,用该方法可以替代输入铝电解电容。