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2018年04月06日 | 以tps73系列单片机为核心的便携式电子产品解析方案
2018-04-06 来源：eefocus
近年来以单片机为核心的便携式电子产品越来越多。为延长电池的使用寿命(或充电时间的间隔)，要求稳压电源的压差(输人电压与输出电压之差)小、功耗小(静态电流小)，并且要求在电池电压降落到 一定程度时，稳压器输出电压可降到门限电压，这样就能输出一个电池低电压信号(或称欠压信号)，令 单片机复位。tps73系列就是为这一要求开发的有复位功能的低压差稳压器。
1.tps73系列的基本特点
tps73系列有3.3v，4.85v和5v固定电压输出及输出为1.2～9.75v可设定输出电压等4个品种，最大输出 电流可达500ma。
该系列主要特点有：
①输出电压精度高(20%);
②输出噪声低(2μa);
③压差低，在输出为100ma时，最大压差为35mv(tps7350);
④静态电流小，典型值为340μa(与负载电流大小有关);
⑤有关闭电源控制端，在关闭电源状态时，耗电仅为0.5μa;
⑥内部有监视输出电压电路，降到门限电压时，reset端输出低电平复位信号(当输入电压上升时，使输 出电压上升到门限电压时，有200ms的延迟后，输出正常电压);
⑦内部有过流限制及过热保护。
2.封装与引脚功能
tps7350有so-8封装及DIP-8封装，其引脚排列如图1所示，各引脚功能见表1。
表1 TPS7350各引脚的功能
*sense用于固定输出，fb用于可调输出
图1 tps7350的引脚排列
3.tps7350系列的典型应用电路
tps7350的典型应用电路如图2所示。这是一种不使用关闭电源控制的电路，故其②脚接地(低电平)。 下面主要介绍输人电容c，及输出电容c。的选择。
tps7350的典型应用电路 输人电容c1选择：当输人端离电池较近时，输人电容c1可以省略;当距离大于几英寸(1英寸=2.54cm) 时，可接0.047～0.1μf陶瓷旁路电容，它可以改进负载的瞬态响应;如负载电流较大时，则应采用大容 量的电解电容器。
图2 tps7350的典型应用电路
输出电容co要求大于10μf，并且要求等效串联电阻(esr)小于1.2ω，若esr较大时，则需要再并联一 个陶瓷电容(若小于200ma输出时，用小于0.2μf的;500ma输出时，可采用1μf的)。必须指出的是，输 出电容co的esr过大时，会产生错误的复位信号。例如，使用esr大于7ω的输出电容时，快于5μs的负载 瞬变可能会产生错误复位信号。建议采用优质钽电容。
带有关闭电源控制的电路如图3所示。其中图(a)是外加高电平时，电源工作;加低电平时电源被关闭 。图(b)是加低电平时电源工作;加高电平时电源关闭。图(c)是手动控制，按下按钮时，电源关闭。
4.tps7301的典型应用电路
tps73系列中的tps7301是可调输出的稳压器，输人电压为10v，输出电压为1.2～9.75v可调，其他性能与 固定输出电压器件相同。
tps7301的典型应用电路如图4所示。它与固定输出型不同之处在于需要外设两个
图3 带有关闭电源控制的电路
确定输出电压的电阻r1和r2。输出电压uo与r1，r2的关系为
式中，uref为器件内部的基准电压，典型值为l.182v。
r1及r2的选择与输出精度有关，它们的选择使分压器电流近似等于7μa.推荐的r2的数值为169kω(实 际使用时可采用170kω)，而r1的值则根据要求输出的电压uo来计算，即r1=(uo/uref=1)r2，因为fb端 (输出电压检测端)有漏电流存在，所以应避免采用较大的r1和r2值，以免引起较大误差。
在实际使用中，r2可采用170kω电阻，而r1可采用相应的电位器来代替-可在一定范围调整满足输出电 压的要求，如图5所示。图中r，用500kω的多圈电位器代替时，可获得2～4.5v连续可调的输出电压。
图4 tps7301的典型应用电路 图5 用电位器代替r1的电路
在使用中，若找不到esr值小于1.2ω的固态钽电容时，可选择耐压较高的(如25～35v)电容，耐压高的 电容其esr较小。另外，可采用几只钽电容并联的方式来降低esr。
连续可调输出的电路，若输入电压u1较高，输出电压uo较低时，会增大稳压器的功耗。在自然通风条件 下，贴片式sd封装的功耗额定值为725mw(ta=25℃);DIP封装的为1l75mw(ta=25℃)。必要时采用散热器或通风方式，以防止器件超过功耗极限。如果器件的温度超过 165℃，热保护电路会将电源切断，直到器件冷却下来稳压器才恢复工作。这一点在使用时要注意，即在 选择输入电压时要考虑功耗问题。
史海拾趣
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