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小体积大电流，高纹波抑制比LDO助力高密度电路设计

judy — Sun, 24 Apr 2022 08:40:58 +0000

LDO相信大家都比较熟悉，因其低压差的优势在硬件电路设计中基本上都会有它的身影。传统线性稳压器一般要求输入电压比输出电压至少高出2V至3V，否则就会影响正常工作。这种限制对于硬件研发来说过于苛刻，而且普通LDO体积较大，散热量大，需要大面积PCB散热，这会产生PCB使用空间浪费的问题。如果负载需要的电流较大则相应的压差也需要高一些，小体积LDO虽然体积小，但由于散热有限，电流基本上只能达到一百毫安左右，在一些场合中就不能满足应用需求了。

为了满足可穿戴设备和手机等移动设备的需求，东芝推出了由34款LDO稳压器产品组成的“TCR3RM系列”，旨在为可穿戴智能设备和手机等移动电子设备提供更加稳定的电源。

TCR3RMxxA电气特性分析

TCR3RMxxA系列LDO采用CMOS结构，具有开关控制输入，1.8V-5.5V宽电压输入范围，超低压差特性，在2.8V／300mA输出时，压差仅为130mV。具有多种输出电压，最低可至0.9V。输出电流最高可达300mA，同时超低的静态电流仅仅为7μA，具有过流保护，热关断和自动放电等保护功能，采用超小型封装DFN4C／DFN4F（1.0mm×1.0mm；H0.38mm）具体数据参数如图2所示。

功能特性分析

• 具有开／关控制输入

TCR3RMxxA系列具有开关输入控制，既当CONTROL引脚为高电平时，TCR3RMxxA系列可以正常工作，否则CONTROL引脚为低电平或者悬空状态LDO都是不工作的，这样的好处是既可以控制在TCR3RMxxA系列的后级负载电路的工作状态和功耗情况，也可以保证其功耗可以降至最低，十分适合电池供电的产品使用。

• 具有低输出电压噪声，超高纹波抑制比

在普通的LDO稳压器中，当输入电压噪声频率超过1kHz时，频率每升高10倍，纹波抑制比就降低大约20dB。当噪声频率超过100kHz时，频率每升高10倍，纹波抑制比就降低大约40dB。因此，LDO稳压器就不足以消除DC-DC转换器电路或类似电路中产生的频率超过100kHz的噪声。东芝为了解决此问题，在TCR3RMxxA系列做了技术升级，可以提供优异的纹波抑制比和输出噪声电压特性，即使电源的噪声频率超过100kHz，也能够消除掉电路中的噪声。这有助于稳定电源电压，并提供较高的输出电压精度。以下为TCR3RMxxA系列在2.8V输出时测量的高纹波抑制比和低输出噪声电压的数据：

高纹波抑制比100dB（典型值）@1kHz（VOUT＝2.8V）

高纹波抑制比93dB（典型值）@10kHz（VOUT＝2.8V）

高纹波抑制比68dB（典型值）@100kHz（VOUT＝2.8V）

高纹波抑制比68dB（典型值）@1MHz（VOUT＝2.8V）

低输出噪声电压（VNO＝5μVrms（Typ.）at 10Hz≤f≤100kHz）

应用场景

由于TCR3RMxxA系列的体积小，低压差，具有多种保护以及优异的纹波抑制比和输出噪声电压特性，同时TCR3RMxxA系列具有34款输出电压选择，因此完全可以应用于移动设备、IoT、穿戴式设备、摄像头、以及射频电路等。

东芝在半导体方面深耕多年，在电源方面的研发与制造更是经验丰富，再加上与之配套的成熟的技术支持服务，相信在未来针对低压差线性稳压器产品选型方面，东芝的电源类产品将会为您提供更多的参考价值。

微源半导体推出可穿戴设备用低功耗、高动态响应LDO-LP3991

judy — Tue, 22 Mar 2022 03:16:10 +0000

最近十年，可穿戴设备经历了从元年开始的新技术萌芽到被资本热捧，从行业发展挫折遇冷再到重新成熟。2020年的疫情使全球消费者对健康和生活质量的重视提到了史无前例的高度，智能穿戴设备的价值也再次被重新认可。据CCS Insights预测，可穿戴式装备的成长速度将高于手机和平板，至2025年，全球可穿戴设备(智能手表、智能手环)整体出货量将达3.8亿只。智能手表的健康监测，已经从可穿戴设备的心率测量能不能测准，变成了心率、血氧，ECG在保证准确性的同时能不能随时监测。目前，可穿戴智能手表手环产品用户所关心的众多问题中，电池续航问题排在所有问题的首位，功耗是一个系统级的问题。以智能手环手表为例，健康监测功能做得越来越面面俱到，其主芯片及传感器工作的时间越来越长，用于检测心率、ECG，体温等指标的传感器也越来越多，整个系统的功耗必然会增加。如何让传感器在不需要工作的时候尽可能保持低的静态功耗，成为可穿戴设备研发工程师选型时需要重点考虑的因素。为了更好的满足可穿戴产品超低功耗的需求，微源半导体近期发布了一款专门针对可穿戴设备低功耗应用需求的LDO – LP3991。

1. 可穿戴手环/手表典型应用

以目前可穿戴应用中份额最高的智能手环手表产品为例，不同的主芯片会有不同的电压要求，例如1.8V、3.3V等，分别为主平台模拟或者数字电路供电，系统的电源管理要求在需要时开启或关闭各个系统模块的电源。常见的开启或关闭的方式有两种：一是使用负载开关（如微源产品：可穿戴应用的低功耗小体积负载开关 - LP5240HVF）；二是直接采用带使能引脚的超低静态电流的LDO。通常带使能引脚的LDO要求静态电流在5uA内。微源半导体新推出的LP3991能满足这样的要求。

下图为可穿戴手环/手表的典型应用图（注：图中所有绿色部分均有微源产品可供选择）。

2. LP3991 产品介绍

LP3991具有超低的工作电压1.5V，EN还支持1.2V的逻辑控制，可完美地兼容低压的主控来控制EN的关断。其超小的DFN1*1封装也是非常省空间。

LP3991是一款低功耗5uA和具有良好的动态响应LDO，其实测静态电流和动态响应如以下二图所示。除静态功耗外，LP3991也处处考虑到可穿戴设备的其它关注点，例如：
- 丰富的固定输出电压可选以满足不同模块工作电压的需求；
- DFN1*1的小封装满足可穿戴产品空间小的需求。

关于微源半导体
微源半导体是行业领先的模拟芯片设计公司，持续专注以电源管理芯片为主的模拟芯片领域，全球布局研发中心和销售中心，致力于为客户提供完整的电源管理解决方案和技术服务。产品广泛应用于电池系统、显示系统、无线通讯系统和个人穿戴系统等3C市场相关产品。

自成立以来，微源半导体快速成为全球领先的电源管理方案提供商，以上千种产品、超十亿颗级别使用量服务于上万家客户。微源始终坚持产品质量第一，持续高研发投入，致力于设计更可靠、品质更安全、交付更有保障，努力成为客户首选电源合作伙伴。

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