MSK5101系列大電流低壓差穩壓器及其應用

摘要：MSK5101是美國MSKennedy公司研製的一種新型低壓差、大電流、低功耗線性穩壓器。該器件具有＋3V、＋5V、＋12V和可調電壓輸出。最小壓差只有350mV，同時具有高效率和低功耗特性。文中介紹了MSK5101的主要特徵及應用方法。

１　概述

集成穩壓器在近十多年發展很快，目前國內外已發展到幾百個品種。按電路的工作方式分，有線性集成穩壓器和開關式集成穩壓器。按電路結構形式分，有單片式集成穩壓器和組合式集成穩壓器。按管腳的連接方式分，有三端式集成穩壓器和多端式集成穩壓器。按製造工藝分，有半導體集成穩壓器、薄膜混合集成穩壓器和厚膜混合集成穩壓器。而在線性集成穩壓器方面，則以低壓差、大電流、小體積的發展比較迅猛。

ＭＳＫ５１０１是美國ＭＳＫｅｎｎｅｄｙ公司研製的一種新型低壓差、大電流、低功耗線性穩壓器，它有＋３Ｖ、＋５Ｖ、＋１２Ｖ和可調輸出。輸出晶體管採用單片工藝製造的`超級ＰＮＰ管，所以該系列型號的輸入輸出電壓差很小。圖１所示是ＭＳＫ５１０１的內部結構框圖。

圖1

當ＭＳＫ５１０１的輸出電流為１．５Ａ時，其壓差只有３５０ｍＶ，因而它的效率很高，功耗較低。且輸出電壓精度可確保１％。此外，該系列穩壓器也具有ＴＴＬ／ＣＭＯＳ兼容的ｏｎ／ｏｆｆ使能腳以及故障信號輸出腳。ＭＳＫ５１００採用可有效利用空間的１０腳功率型ＳＯＩＣ封裝，並且外殼上帶有散熱器銅接頭。

ＭＳＫ５１０１的體積很小。其外形如圖２所示，尺寸大小為６．３５ｍｍ×６．３５ｍｍ×２．０８ｍｍ，所以在很多有體積和重量限制的大功率穩壓器應用中，該系列穩壓器有很好的性價比。因此，可廣泛應用於高效線性穩壓器、恆壓／恆流調節器、系統功率源、開關電源輸出穩壓器以及電池供電等設備。

ＭＳＫ５１０１的主要特點如下：

● 採用帶散熱器接頭的緊密型１０腳ＳＯＩＣ封裝形式；

●輸入輸出電壓差非常小，輸出電流為１．５Ａ時，壓差只有３５０ｍＶ；

● 具有３．３Ｖ、５Ｖ、１２Ｖ和可調輸出；

● 採用開路集電極誤差信號輸出方式；

● 帶有ＴＴＬ電平使能腳；可零電流關斷；

● 帶有電源反接保護和負載短路保護功能；

● 接地端電流只有２２ｍＡ（滿載時）；

● 輸出電壓精度可達１％；

● 輸出電流可達１．５Ａ。

２　主要參數

ＭＳＫ５１０１的主要電氣性能參數如表１所列。

表1 MSK5101的主要電氣性能參數

參數名稱測試條件MSK5101系列單 位最小典型最大輸出電壓公差Iout=1A，Vin=Vout 1V　±0.5±1.0%輸入輸出電壓差Δvout=-1%，Iout=100mA　80225mVΔvout=-1%，Iout=1.5A　350625mV負載調整率Vin=Vout 5V　±0.2±1.2mA≤Iout≤1.5　±0.3　%電源調整率（Vout 1V）≤Vin≤26VIout=10mA　±0.05±0.6%　±0.5　%輸出限流值Vout=0V，Vin=Vout 1V　2.13.5A接地端電流Vin=Vout 1V，Iout=0.75　820mA輸出噪聲Vin=Vout 1V，Iout=1.5A　22　mA使能腳輸入電壓CL=10μF，10Hz≤f≤100kHZ　400　μV使能腳輸入電壓高電平/導通2.41.2　V低電平/關斷　1.20.8V使能腳輸入電流高電平/導通　2075μA低電平/關斷　12μA關斷輸出電流VENABLE≤08V　1020μA輸出漏電流VOH=26V　0.012μA信號輸出電壓IOL≤250μA，Vin=Vout-2V　0.20.4V信號門限Vin=Vout-7%　75　mV基準電壓正常工作V基準電壓温漂正常工作　20　PPm/℃調整腳偏置電流全部温度範圍，Vin=Vout 1V　40150mA熱阻結到外殼　4.55℃/W過熱關斷温度結温JT1135　℃

３　應用説明

３．１ 穩壓器保護

ＭＳＫ５１０１系列穩壓器具有輸入電源極性反接、過電流、超温（Ｐｄ過大）和瞬態電壓尖峯達到６０Ｖ等各種保護功能，若將該穩壓器用於負載接負電源的雙電源中，則輸出電壓必須採用二極管箝位到地。