La plupart des équipements portables que nous utilisons aujourd'hui sont alimentés par batterie. Les régulateurs de tension jouent un rôle crucial dans ces appareils. Avec l'augmentation de la demande de régulateurs de tension pour les applications très sensibles qui nécessitent des tensions très basses pour leur fonctionnement, conduisent à une augmentation de la demande de circuits intégrés LDO. Les régulateurs de tension à faible décrochage peuvent réguler de petites tensions qui sont en mV. Ils fonctionnent généralement autour de la tension d'entrée de 200 mV à 500 mV. Une solution efficace de petite taille pour l'alimentation électrique des appareils électroniques portables est nécessaire. Ils doivent également avoir des besoins d'entrée et de sortie faibles. L’un des LDO présentant de telles caractéristiques est le TPS7A11.

Qu'est-ce que le TPS7A11 IC?

Le TPS7A11 est un régulateur de tension à faible chute. Il est disponible sous forme de CI à courant de repos ultra-petit et faible. Ce circuit intégré peut être connecté à l'alimentation électrique aussi bas que 140 mV au-dessus de la tension de sortie.

Avec l'utilisation de V_BIAISrail, qui alimente les circuits internes de l'appareil, le TPS7A11 peut supporter des tensions d'entrée très faibles. Ces caractéristiques font du TPS7A11 un choix idéal pour les applications alimentées par batterie.

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Diagramme

Schéma fonctionnel du TPS7A11

Excellente réponse transitoire

En raison de l'impédance d'entrée élevée des appareils et de l'impédance de sortie faible, le TPS7A11 répond rapidement à un transitoire sur l'alimentation d'entrée et le courant de sortie.

Cette caractéristique donne également à l'appareil la capacité d'un taux de rejet d'alimentation élevé et d'un faible bruit de fond interne. Le TPS7A11 présente d'excellents transitoires de charge et de ligne.

Verrouillage global de sous-tension

Ce circuit intégré possède deux circuits de verrouillage de sous-tension. Un sur la broche BIAS et l'autre sur la broche IN. Ce circuit empêche le TPS7A11 de s'allumer avant que les tensions BIAS ou IN ne dépassent leurs tensions de verrouillage.

Ces deux signaux UVLO sont connectés en interne via une porte ET. Ainsi, si l'un de ces signaux est inférieur à la tension de verrouillage, l'appareil est mis hors tension.

Décharge active

Afin de décharger activement la tension de sortie, l'option de décharge active dispose d'un pulldown interne MOSFET . Ce MOSFET connecte une résistance de 120 Ω à la terre lorsque l'appareil est désactivé. Ce circuit est activé lorsque la broche d'activation est basse ou lorsque l'appareil est en mode d'arrêt thermique.

Limite de courant de repli interne

Ce circuit est utilisé pour protéger le TPS7A11 contre les défauts de courant de charge élevée ou les événements de court-circuit de tension.

Arrêt thermique

Lorsque la température de jonction thermique de l'appareil atteint la température d'arrêt thermique, ce circuit désactive l'appareil. Lorsque la température descend en dessous de la température d'arrêt, l'hystérésis d'arrêt thermique garantit que le LDO se réinitialise à nouveau.

Le TPS7A11 fonctionne selon trois modes fonctionnels: fonctionnement normal, fonctionnement avec décrochage et mode désactivé. En mode Dropout, l'appareil n'est pas en régulation et la tension de sortie est la valeur égale à la tension d'entrée moins la chute de tension aux bornes de l'élément de passage de l'appareil. En mode Désactivé, l'appareil est éteint.

Schéma

En fonction des exigences de l'application, des composants externes sont requis avec TPS7A11 IC.

Schéma de circuit du TPS7A11

Types de condensateurs

TPS7A11 nécessite condensateur s aux broches d'entrée, de sortie et de polarisation pour la stabilité. La plupart condensateurs céramiques sont recommandés. Les condensateurs céramiques multicouches doivent être utilisés avec précaution.

Exigences relatives aux condensateurs d'entrée-sortie

Le condensateur d'entrée minimum requis pour TPS7A11 est de 2,2 µF. La valeur minimale du condensateur de sortie est de 2,2 µF et la valeur maximale est de 22 µF. La valeur du condensateur de polarisation doit être de 0,1 µF.

Configuration des broches du TPS7A11

Le TPS7A11 est disponible en boîtier WSON 2,00 mm X 2,00 mm, DRV 6 broches et en boîtier DSBGA (YKA) 5 broches ultra-petit 0,74 mm X 1,09 mm.

Package DRV du TPS7A11

Forfait DRV

Pour ce paquet, il est recommandé de connecter le coussin thermique à la terre.

La broche 1 est la broche de sortie régulée OUT. Pour la stabilité, un condensateur doit être connecté de OUT à la terre. Pour de bonnes valeurs transitoires, les condensateurs céramiques sont utilisés, qui sont placés à proximité de la broche de sortie de l'appareil.
La broche 2 est la broche NC qui n'est pas connectée en interne. Cette broche peut être laissée flottante ou peut être reliée à la terre pour une bonne dissipation thermique.
La broche 3 est la broche d'activation EN. Pour activer l'appareil, cette broche est élevée et en faisant la broche basse, l'appareil peut être désactivé. Si la fonctionnalité d'activation est requise, cette broche peut être connectée à la broche IN ou BIAS, mais à condition que les tensions sur la broche IN soient supérieures à 0,9V.
La broche 4 est la broche de polarisation BIAS. Les conditions de tension d'entrée faible et de tension de sortie faible permettent d'utiliser cette broche. Pour de meilleures performances, un condensateur doit être connecté de cette broche à la terre.
La broche 5 est la broche de masse GND.
La broche 6 est la broche d'entrée IN. De la stabilité, un condensateur doit être connecté de cette broche d'entrée à la terre. Ce condensateur doit être placé à proximité de la broche IN.

Boîtier DSBGA-YKA 5 broches

Pour ce package, le fonctionnement du Pin est le même que celui du package DRV ci-dessus.

A1 est la broche d'entrée IN.
A3 est la broche de sortie OUT.
B2 est la broche de masse GND.
C1 est la broche de polarisation BIAS.
C3 est la broche d'activation EN.

Spécifications du TPS7A11

Les spécifications du TPS7A11 sont les suivantes:

Le TPS7A11 a une plage de tension ultra-basse de 0,75 V à 3,3 V.
Ce CI est disponible sous forme de packages DRV et YKA.
Pour le boîtier DRV à 500 mA, la perte de puissance ultra-faible pour une perte de puissance minimale est de 140 mV.
Pour le package YKA, le décrochage ultra-faible est de 110 mV.
Faible courant de repos pour V_DANSest de 1,6 µA.
Pour V_BIAISLe QI est de 6 µA.
La charge, la ligne et la température ont une précision de 1,5%.
Ce circuit intégré a un PSRR élevé de 64 dB à 1 kHz.
TPS7A11 a une décharge de sortie active.
Ce régulateur de tension est disponible pour une tension fixe allant de 0,5V à 3V.
La gamme pour V_BIAISest de 1,7V à 5,5V.
La température de jonction de fonctionnement recommandée du TPS7A11 est de -400 ° C à 1250 ° C.
La tension de sortie tirée de ce circuit intégré dans les conditions de température de la jonction de fonctionnement est d'un minimum de 0,5 V à un maximum de 3 V.
Un condensateur de polarisation de 0,1 µF est utilisé avec le circuit intégré.
L'ESR maximum doit être inférieur à 250 mΩ lors du fonctionnement dans des conditions de température de jonction.

Applications

Les applications du régulateur de tension TPS7A11 sont les suivantes:

Ceux-ci sont utilisés pour alimenter les tensions de noyau inférieures des microcontrôleurs et capteurs .
Ceux-ci sont utilisés dans les smartwatches et les trackers de fitness.
Les casques et écouteurs sans fil utilisent également ce régulateur de tension.
Ce régulateur de tension se trouve dans les modules de caméra.
Les appareils médicaux portables, les smartphones, les tablettes, les appareils à semi-conducteurs utilisent le régulateur de tension TPS7A11.

IC alternatif

Le CI qui peut être utilisé comme alternative au TPS7A11 est TPS7A26.

En raison de sa faible tension d'entrée et de ses faibles exigences de tension de sortie, le TPS7A11 est devenu un choix idéal pour l'électronique portable sensible au bruit alimentée par batterie. Bien que les LDO traditionnels aient des caractéristiques d'entrée et de sortie plus faibles, leur efficacité est faible.

Le TPS7A11 utilise un rail de polarisation pour fonctionner à une tension d'entrée plus basse, réduisant ainsi la dissipation de puissance à travers la puce. Des spécifications supplémentaires de ce régulateur de tension peuvent être trouvées dans le Fiche de données de Texas Instrumentation. Pour quelle application le TPS7A11 a-t-il été utile? Quelles sont les valeurs de condensateur que vous avez utilisées dans le circuit?

Ressource d'image: Texas Instruments