AMS1117 — Стабилизатор с малым падением напряжения и выходным током 1 А

Особенности

  • Регулируемое выходное напряжение или фиксированные уровни — 1.5 В, 1.8 В, 2.5 В, 2.85 В, 3.3 В и 5.0 В
  • Выходной ток 1 А
  • Работа при разнице напряжений в 1 В
  • Нестабильность выходного напряжения: 0.2 % от максимума
  • Нестабильность выходного напряжения под нагрузкой: 0.4 % от максимума
  • Корпуса SOT-223, TO-252 и SO-8

Применение

  • Высокоэффективные линейные стабилизаторы
  • Пост регуляторы для блоков коммутации
  • Линейные стабилизаторы от 5 до 3.3 В
  • Зарядные устройства
  • Активные терминаторы SCSI
  • Управление питанием для ноутбука
  • Устройства с питанием от батарей


ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ

Регулируемые и фиксированные стабилизаторы напряжения серии AMS1117 предназначены для обеспечения выходного тока до 1 А и для работы с разницей напряжения вход-выход до 1 В. Падение напряжения устройства гарантировано максимум 1,3 В, уменьшающееся при меньших токах нагрузки.

Обрезка на чипе регулирует опорное напряжение до 1,5%. Предел тока устанавливается таким образом, чтобы минимизировать напряжение в условиях перегрузки как на регуляторе, так и на схеме источника питания.

Устройства AMS1117 совместимы с другими трехвыводными стабилизаторами SCSI и предлагаются в корпусе для поверхностного монтажа SOT-223, а также в корпусе SOIC 8L и в пластиковом корпусе TO-252 (DPAK).

Корпус Диапазон рабочих температур
TO-252 SOT-223 8L SOIC
AMS1117CD AMS1117 AMS1117CS от -40 до 125° C
AMS1117CD-1.5 AMS1117-1.5 AMS1117CS-1.5 от -40 до 125° C
AMS1117CD-1.8 AMS1117-1.8 AMS1117CS-1.8 от -40 до 125° C
AMS1117CD-2.5 AMS1117-2.5 AMS1117CS-2.5 от -40 до 125° C
AMS1117CD-2.85 AMS1117-2.85 AMS1117CS-2.85 от -40 до 125° C
AMS1117CD-3.3 AMS1117-3.3 AMS1117CS-3.3 от -40 до 125° C
AMS1117CD-5.0 AMS1117-5.0 AMS1117CS-5.0 от -40 до 125° C
Корпус 8L SOIC
Корпус SOT-223
Корпус TO-252

Распиновка для корпусов с тремя выводами: 1- Земля/Регулировка, 2 — Vout (Выход), 3 — Vin(Вход).

Рассеиваемая мощностьВнутренне ограничена
Входное напряжение15 В
Рабочая температура кристалла
-для блока управленияот -40°C до 125°C
-для выходного транзистораот -40°C до 125°C
Температура храненияот -65°C до +150°C
Температура пайки (25 сек.)265°C
Тепловое сопротивление
-для корпуса SO-8ϕJA= 160°C/Вт
-для корпуса TO-252ϕJA= 80°C/Вт
-для корпуса SOT-223ϕJA= 90°C/Вт*
Абсолютные максимальные значения

*При пайке корпуса к заднему земляному полигону или внутренней силовой шине ϕJAможет варьироваться от 46 ° C / Вт до > 90 ° C / Вт в зависимости от способа монтажа и размера теплоотводящего медного полигона.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Электрические характеристики при IOUT = 0 мА и TJ = + 25 ° C, если не указано иное.
Параметр Модель Условия Мин. Ном. Макс. Ед. Изм.
Опорное напряжение
(Прим. 2)
AMS1117 lOUT = 10 мА
1.5 В ≤ (VIN -VOUT)≤ 12 В
1.232 1.250 1.268 В
1.2125 1.250 1.2875 В
Выходное напряжение
(Прим. 2)
AMS1117-1.5 VIN = 3 В 1.478 1.500 1.522 В
1.455 1.500 1.545 В
  AMS1117-1.8 VIN = 3.3 В 1.773 1.800 1.827 В
1.746 1.800 1.854 В
  AMS1117-2.5 VIN = 4 В 2.463 2.500 2.537 В
2.425 2500 2.575 В
  AMS1117-2.85 VIN = 4.35 В 2.808 2.850 2.892 В
2.7645 2850 2.9355 В
  AMS1117-3.3 VIN = 4.8 В 3.251 3.300 3.349 В
3.201 3.300 3.399 В
  AMS1117-5.0 VIN = 6.5 В 4.925 5.000 5.075 В
4.850 5.000 5.150 В
Нестабильность выходного напряжения AMS1117 1.5 В ≤ (VIN -VOUT)≤ 12 В   0.015 0.2 %
  0.035 0.2 %
  AMS1117-1.5 1.5 В ≤ (VIN -VOUT)≤ 12 В   0.3 5 мВ
  0.6 6 мВ
  AMS1117-1.8 1.5 В ≤ (VIN -VOUT)≤ 12 В   0.3 5 мВ
0.6 6 мВ
  AMS1117-2.5 1.5 В ≤ (VIN -VOUT)≤ 12 В   0.3 6 мВ
  0.6 6 мВ
  AMS1117-2.85 1.5 В ≤ (VIN -VOUT)≤ 12 В   0.3 6 мВ
  0.6 6 мВ
  AMS1117-3.3 1.5 В ≤ (VIN -VOUT)≤ 12 В   0.5 10 мВ
  1.0 10 мВ
  AMS1117-5.0 1.5 В ≤ (VIN -VOUT)≤ 12 В   0.5 10 мВ
  1.0 10 мВ
Нестабильность выходного напряжения
(Прим. 2, 3)
AMS1117 (VIN — VOUT) =1.5 В, 10 мA ≤ IOUT  0.8 A   0.1 0.3 %
  0.2 0.4 %
  AMS1117-1.5 VIN = 3 В, 0 ≤ IOUT ≤ 0.8 A   3 10 мВ
  6 20 мВ
  AMS1117-1.8 VIN = 3.3 В, 0 ≤ IOUT ≤ 0.8 A   3 10 мВ
  6 20 мВ
  AMS1117-2.5 VIN = 5 В, 0 ≤ IOUT ≤ 0.8 A   3 12 мВ
  6 20 мВ
 
Параметр Модель Условия Мин. Ном. Макс. Ед. изм
Нестабильность выходного напряжения
(Прим. 2, 3)
AMS1117-2.85
VIN = 4.35 В, 0 ≤IOUT0.8 А
  3 12 мВ 
  6 20 мВ
  AMS1117-3.3
VIN = 4.75 В, 0 ≤IOUT≤0.8 А   3 15 мВ
  7 25 мВ
  AMS1117-5.0
Vin = 6.5V. 0< Iolt <0.8A
  5 20 мВ
  10 35 мВ 
Падение напряжения (VIN — VOUT) AMS 1117-1.5/-1.87-2.5/-2.85/-3.3/-5.0 ΔVOUT , ΔVREF = 1%, IOUT = 0.8 A (Прим. 4)   1.1 1.3 В
Предельный ток AMSl 117-1.5/-1.87-2.5/-2.85/-3.3/-5.0 (VIN — VOUT) = 1.5 В 900 1100 1500 мА
Минимальный ток нагрузки AMS1117 (VIN — VOUT) = 1.5 В (При 5)   5 10 мА
Ток покоя AMS1117-1.5/-1.87-2.5/-2.85/-3.3/-5.0 (VIN — VOUT) = 1.5 В   5 11 m.A
Подавление пульсаций AMS1117 f =120 Гц , COUT = 22 мкФ Танталовый, IOUT = 1 А,
(VIN-VOUT ) = 3 В, CADJ =10 мкФ
60 75   дБ
  AMS1117-1.5/-1.87-2.5/-2.85 f =120 Гц , COUT = 22 мкФ Танталовый, IOUT = 1 А,
VIN = 4.35 В
60 72   дБ
  AMS1117-3.3 f =120 Гц , COUT = 22 мкФ Танталовый, IOUT = 1 А,
VIN = 4.75 В
60 72   дБ
  AMS1117-5.0 f =120 Гц , COUT = 22 мкФ Танталовый, IOUT = 1 А,
VIN = 6.5 В
60 68   дБ
Тепловая нестабильность AMS1117 TA = 25°C. импульс 30 мс.   0.008 0.04 %Вт
Ток на выводе регулирования AMS1117  IOUT =10 мА , 1.5 В ≤ (VIN — VOUT) ≤ 12 В   55   мкА
    120 мкА
Изменение тока на выводе регулирования AMS1117 IOUT =10 мА , 1.5 В ≤ (VIN — VOUT) ≤ 12 В   0.2 5 мкА
Температурная стабильность       0.5   %
Долгосрочная стабильность   TA =125°C, 1000 часов   0.3 1 %
Средне-квадратичный выходной шум (% от VOUT )   Ta = 25°C, 10 Гц < f < 10 кГц   0.003   %
Тепловое сопротивление кристалл-корпус   Все корпуса     15 °C/Вт

Параметры, выделенные жирным шрифтом, действительны во всем диапазоне рабочих температур.

Прим 1 : Абсолютные максимальные значения указывают значения, за пределами которых может произойти повреждение устройства. Гарантированные характеристики и условия испытаний приведены в разделе «Электрические характеристики». Гарантированные характеристики применяются только для перечисленных условий испытаний.

Прим 2 : Линейная стабилизация и под нагрузкой гарантируется до значения максимальной рассеиваемой мощности в 1,2 Вт для SOT-223, 2,2 Вт для TO-252 и 780 мВт для 8-выводного SOIC. Рассеиваемая мощность определяется разницей напряжений на входе и выходе и выходным током. Гарантированное максимальное значение рассеиваемой мощности не будет доступно для всех входов и выходов.

Прим 3 : См. Спецификации терморегуляции для изменения выходного напряжения из-за эффектов нагрева. Стабилизация по сети и по нагрузке измеряется при постоянной температуре кристалла с помощью тестовых импульсов с небольшим коэффициентом заполнения. Стабилизация по нагрузке измеряется на расстоянии ~ 1/8 дюйма от места пайки вывода корпуса.

Прим 4 : Падение напряжения указано для значений до 0,8 А на нагрузке. Для токов более 0,8 А падение будет выше.

Минимальный ток нагрузки определяется как минимальный выходной ток, необходимый для поддержания регулирования. Когда 1,5 В ≤  (VIN — VOUT) 12 В, устройство гарантированно регулирует выходной ток более 10 мА.

СОВЕТЫ ПО ПРИМЕНЕНИЮ

Стабилизаторы серии AMS1117 с фиксированным и изменяемым выходным напряжением просты в использовании и имеют защиту от короткого замыкания и тепловых перегрузок. Схема термозащиты отключит регулятор, если температура кристалла превысит 165 ° C в точке измерения. Совместимые по выводам со старыми трехконтактными стабилизаторами, эти устройства обладают преимуществом более низкого падения напряжения, более точного опорного допуска и лучшей стабильностью температуры.

Стабильность

Схемотехника, используемая в серии AMS1117, требует использования выходного конденсатора в составе устройства частотной компенсации. Подключение танталового конденсатора 22 мкФ на выходе обеспечит стабильность для всех условий эксплуатации. Когда вывод регулирования обходится без конденсатора для улучшения подавления пульсаций, требования к выходному конденсатору возрастают. Значение в 22 мкФ покрывает все случаи такого использования. Если используется конденсатор подключаемый к выводу регулирования, то емкость конденсатора на выходе может быть снижена . Для дальнейшего повышения стабильности и переходной характеристики этих устройств могут быть использованы большие значения емкости выходного конденсатора.

Защитные диоды

В отличие от более старых регуляторов, семейство AMS1117 не нуждается в каких-либо защитных диодах между регулировочным выводом и выходом и между выходом и входом, чтобы предотвратить чрезмерное напряжение схемы. Внутренние резисторы ограничивают внутренние пути тока на регулировочном выводе AMS1117, поэтому даже с конденсаторами на регулировочном выводе не требуется защитного диода для обеспечения безопасности устройства в условиях короткого замыкания.

Диоды между входом и выходом обычно не нужны. Микросекундные импульсные токи от 50 А до 100 А могут обрабатываться внутренним диодом подключенным между входом и выходом. В обычных условиях трудно получить эти значения импульсных токов даже при использовании больших выходных емкостей. При использовании выходных конденсаторов большой емкости, например от 1000 до 5000 мкФ, если выход будет мгновенно замкнут на землю, может произойти повреждение устройства. Диод между входом и выходом рекомендуется, когда используется так называемая ломовая схема (crowbar circuit) на входе AMS1117 (рисунок 1).

Рисунок 1.

Выходное напряжение

Серия AMS1117 выдает опорное напряжение 1.25 В между выходом и выводом регулирования. Подключение резистора между этими двумя клеммами вызывает постоянный ток, протекающий через R1 и далее к земле через R2, чтобы установить общее выходное напряжение. Этот ток обычно равен заданному минимальному току нагрузки в 10 мА. Поскольку IADJ очень мал и постоянен, он представляет собой небольшую ошибку, в следствии чего, им можно пренебречь.

Основная схема стабилизатора с регулируемым выходным напряжением
Рисунок 2. Основная схема стабилизатора с регулируемым выходным напряжением

Стабилизация по нагрузке

Истинное дистанционное отслеживание нагрузки обеспечить невозможно, так как AMS1117 представляет собой трехвыводное устройство. Сопротивление проводника, соединяющего стабилизатор с нагрузкой, будет ограничивать стабилизацию по нагрузки. Спецификация технического паспорта для стабилизации по нагрузки измеряется в нижней части корпуса. Отрицательная сторона отслеживания — это двухпроводное подключение (Kelvin connection) , причем нижняя часть выходного делителя подключается к минусу нагрузки.

Наилучшая стабилизация по нагрузке достигается, когда верх резисторного делителя R1 подключен непосредственно к корпусу, а не к нагрузке. Если бы R1 был подключен к нагрузке, эффективное сопротивление между регулятором и нагрузкой было бы:

Rp — паразитное сопротивление линии

При подключении, как показано, RP не умножается на коэффициент делителя

Рисунок 3. Подключение для лучшей стабилизации по нагрузке
R1 подключается как можно ближе к корпусу
R2 подключается как можно ближе к нагрузке

В случае устройств с фиксированным выходным напряжением верхняя часть R1 подключена внутренне по двухпроводной схеме, а вывод земли может использоваться для определения токов.

Тепловые характеристики

Серия AMS1117 имеет внутреннюю схему ограничения мощности и температуры, предназначенную для защиты устройства в условиях перегрузки. Однако при этом максимальные значения температуры перехода 125 ° C не должны превышаться в условиях постоянной нормальной нагрузки. Большое внимание должно быть уделено всем источникам теплового сопротивления от кристалла к окружающей среде. Для корпуса поверхностного монтажа SOT-223 необходимо учитывать все дополнительные источники тепла, установленные рядом с устройством. Теплоотводящая способность печатной платы и ее медные дорожки должны быть использованы в качестве радиатора для устройства. Тепловое сопротивление от перехода к плоскости соединения с радиатором для AMS1117 составляет 15 ° C / Вт. Тепловое сопротивление от плоскости соединения с радиатором к окружающей среде может составлять всего 30 ° C / Вт.

Общее тепловое сопротивление кристалл-окружающая среда может составлять всего 45 ° C / Вт. Для этого потребуется печатная плата разумного размера с небольшим медным полигоном, чтобы распространять тепло по плате и рассеивать его в окружающую среду.

Эксперименты показали, что распространяющий тепло слой меди не должен быть электрически соединен с выводом корпуса. Материал печатной платы может быть очень эффективным при передаче тепла между областью площадки, прикрепленной к плоскости корпуса устройства, и слоем земли внутри или на противоположной стороне платы. Хотя фактическое тепловое сопротивление материала печатной платы высокое, отношение длины к площади теплового сопротивления между слоями мало. Данные в Таблице 1 были взяты с использованием платы толщиной 1/16 дюйма (1.6 мм) FR-4 с и медным слоем в 1 oz (35 мкм). Ее можно использовать в качестве приблизительного ориентира для оценки теплового сопротивления.

Для каждого применения тепловое сопротивление будет зависеть от тепловых взаимодействий с другими компонентами на плате. Определить действительное значение можно экспериментальным путем.

Рассеиваемая мощность AMS1117 равна: PD = ( VIN — VOUT )( IOUT )

Максимальная температура перехода будет равна: TJ = TA(MAX) + PD(Тепловое сопротивление (переход — среда))

Максимальная температура перехода не должна превышать 125 ° C.

Подавление пульсаций

Значения подавления пульсаций измеряются при зашунтированном выводе регулирования. Полное сопротивление емкости на выводе регулирования на частоте пульсаций должно быть меньше значения R1 (обычно от 100 Ом до 200 Ом) для правильного обхода и подавления пульсаций, приближающихся к указанным значениям. Емкость конденсатора на выводе регулирования является функцией частоты пульсаций на входе. Если R1 = 100 Ом при 120 Гц, конденсатор должен быть емкостью > 13 мкФ. При 10 кГц требуется всего 0,16 мкФ.

Подавление пульсаций будет зависеть от выходного напряжения в цепях без конденсатора на регулирующем выводе. Выходные пульсации будут увеличиваться непосредственно как отношение выходного напряжения к опорному напряжению (VOUT / VREF).

Таблица 1
Площадь медного полигона Площадь платы Тепловое сопротивление (переход-среда)
Верхняя сторона* Нижняя сторона
2500 кв. мм 2500 кв. мм 2500 кв. мм 55°C/Вт
1000 кв. мм 2500 кв. мм 2500 кв. мм 55°C/Вт
225 кв. мм 2500 кв. мм 2500 кв. мм 65°C/Вт
100 кв. мм 2500 кв. мм 2500 кв. мм 80°C/Вт
1000 кв. мм 1000 кв. мм 1000 кв. мм 60°C/Вт
1000 кв. мм 0 1000 кв. мм 65°C/Вт

Номинальные характеристики

Максимальный выходной ток от разницы напряжений вход/выход для версии с регулируемым напряжением
Максимальный выходной ток от разницы напряжений вход/выход для версии с регулируемым напряжением
Стабилизация по нагрузке от температуры
Стабилизация по нагрузке от температуры
Температурная стабильность
Температурная стабильность
Ток короткого замыкания от разницы напряжений вход/выход
Ток короткого замыкания от разницы напряжений вход/выход
Сглаживание пульсаций от тока
Сглаживание пульсаций от выходного тока
Ток на выводе регулирования от температуры
Ток на выводе регулирования от температуры
Корпус to-252 размеры в дюймах в скобках (мм)
Корпус to-252 размеры в дюймах в скобках (мм)
Корпус sot-223 размеры в дюймах в скобках (мм)
Корпус sot-223 размеры в дюймах в скобках (мм)
Корпус soic-8 размеры в дюймах в скобках (мм)

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Добавить комментарий

Имя *
Email *
Сайт