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LP2985 芯片说明

news 2026/7/14 23:51:32

LP2985：具备关断功能的150mA低噪声低压降稳压器

特性

VIN 电压范围（新芯片）：2.5 伏至 16 伏
VOUT 电压范围（新芯片）： -1.2 伏至 5.0 伏（固定电压，每 100 毫伏为一个步长）
VOUT精度：
– A级（旧芯片）的误差范围为±1%
– 标准等级（旧芯片）的误差范围为±1.5%
– ±0.5%（新芯片）
在整个负载和温度范围内的输出精度为 ±1%（新芯片）
输出电流：最高可达 150 毫安
低 IQ（新芯片）： ILOAD = 0mA 时为 71μA
低 IQ（新芯片）： ILOAD = 150mA 时为 750μA
关断电流：
– 0.01 微安（典型值，旧芯片）
– 1.12 微安（典型值，新芯片）
低噪音：30 μVRMS配有 10 nF旁路电容
输出电流限制与热保护功能
与 2.2µF 陶瓷电容器搭配使用时可保持稳定（新芯片）
高共模抑制比：在 1 千赫兹时为 70 分贝，在 1 兆赫兹时为 40 分贝（新芯片）
工作结温：-40℃ 至 +125℃
封装：5 引脚 SOT-23（DBV）

应用范围

洗衣机和烘干机
陆地移动无线电
有源天线系统 mMIMO
无线电动工具
电机驱动器和控制板

说明

LP2985 是一款固定输出、宽输入、低噪声、低压差的电压调节器，其输入电压范围为 2.5V 至 16V（对于新芯片而言），最大可支持 150mA 的负载电流。LP2985 的输出电压范围为 1.2V 至 5.0V（对于新芯片而言）。

此外，LP2985（新芯片）在负载和温度变化的情况下具有±1%的输出精度，能够满足低电压微控制器（MCU）和处理器的需求。

其输出噪声低至 30μVRM（配备 10nF 旁路电容），且在 1kHz 时的电源抑制比（PSRR）高达 70 分贝，在 1MHz 时则超过 40 分贝。这些特性有助于降低上游直流/直流转换器的开关频率，并减少后级调节器的滤波需求。

这款新芯片具备内部软启动机制，可有效降低启动时的浪涌电流，从而最大程度减少输入电容。此外，还包含诸如过流保护和过热保护等标准保护功能。

LP2985 采用 5 引脚、2.9 毫米×2.8 毫米的 SOT-23 (DBV) 封装形式。

引脚功能

特性

绝对最大额定值

ESD等级

热信息

电学特性

详细描述

概述

LP2985 是一款固定输出、低噪声、高电源抑制比、低压差的稳压器，适用于便携式和非便携式应用，具有卓越的性价比。该稳压器在负载变化和温度变化（对于新芯片而言）下，输出精度为±1%，并且能够持续提供 150 毫安的负载电流。

该设备具备集成过电流保护、热关机和输出使能等功能。新的芯片版本还具有内部输出下拉功能，并内置了可控浪涌电流的软启动机制。该设备在输入和负载瞬态响应方面表现卓越。该设备的工作环境温度范围为-40°C 至 +125°C。

功能框图

特征介绍

输出使能

该设备的开/关引脚为高电平激活引脚。当“开/关”引脚的电压高于该引脚的高电平输入电压时，输出电压将被激活；而当该引脚的电压低于该引脚的低电平输入电压时，输出电压将被关闭。如果不需要对输出电压进行独立控制，则将“开/关”引脚连接到设备的输入端即可。
在旧款芯片中，要使开/关功能正常运行，需施加一个斜率为 240mV/us 的信号。而新芯片则无需考虑斜率问题。
这款新芯片内置有一个降压电路，当设备处于关闭状态时该电路会启动。请拉下“开/关”引脚。当电压低于“开/关”引脚的低电平输入电压时，会主动释放输出电压。

压降电压

压降电压（VDO）的定义为：在额定输出电流（IRATED）下，即在饱和型功率晶体管完全导通的情况下，输入电压减去输出电压（Vin - VouT）。IRATED 是“推荐工作条件”表中列出的最大输出电压值。该功率晶体管处于欧姆或三极管工作区域，并起着开关的作用。压降电压间接地确定了一个最小输入电压，该电压高于标称预设输出电压，且在此电压下预期输出电压能够保持稳定。如果输入电压降至低于标称的输出调节电压水平，那么输出电压也会随之下降。

对于一个 CMOS 调压器而言，其压降电压由旁路晶体管的漏源导通电阻（RDS(ON)）决定。因此，如果线性调压器的工作电流低于额定电流，则该电流对应的压降电压也会相应降低。以下公式可计算出该器件的 RDS(ON) 值。

电流限制

该设备内置有电流限制电路，可在瞬时高负载电流故障或短路事件发生时保护调节器。电流限制采用的是“阶梯式”方案。在高负载电流故障的情况下，阶梯式方案会将输出电流限制在电流限制值（ICL）以内。ICL 的具体数值可在“电气特性”表中查到。

当设备处于电流限制状态时，输出电压不会进行调节。一旦发生电流限制事件，由于功率损耗的增加，设备会开始发热。在砖墙电流限制模式下，传输晶体管会消耗功率[（ViN - VoT）× Icu]。如果触发了热停机功能，设备会关闭。待设备冷却后，内部热停机电路会将设备重新开启。如果输出电流故障状况持续存在，设备会在电流限制和热停机之间循环切换。有关电流限制的更多信息，请参阅“了解你的限制”应用说明。下图展示了电流限制的示意图。

欠电压锁定机制

这款新芯片配备有独立的欠压锁定（UVLO）电路，该电路可监测输入电压，从而能够实现输出电压的可控且稳定的开启与关闭。为防止在开启过程中输入电压下降时设备自动关闭，该欠压锁定电路具有电气特性表中所规定的滞回特性。

输出下拉

这款新芯片配备有输出下拉电路。该输出下拉电路会在以下情况启动：

当设备被关闭（VONOFF < VON/OFF(LOW)）时
如果1.0 V <VIN <VUvLo

切勿依赖输出下拉电路来在输入电源消失后释放大量输出电容，因为会有电流从输出流向输入。这种反向电流流动可能会对设备造成损害。有关更多详细信息，请参阅“反向电流”部分。

热停机

该设备配备有热关断保护电路，当功率晶体管的结温（Tj）上升至热关断阈值温度（TSD（shutdown））（典型值）时，该电路会使设备停止工作。热关断滞回特性确保当温度降至热复位阈值温度（TsD（reset））（典型值）时，设备会重新启动（开启）。
半导体芯片的热时间常数相当短，因此该设备能够实现通断操作。当达到热停机状态时，即功率消耗降低。在启动过程中，由于器件两端的 Vin-Vout 电压差较大或由于大电流冲击充电大型输出电容而导致的功率消耗可能会很高。在某些情况下，热停机保护会在启动完成之前使器件停止工作。

为确保设备可靠运行，请将接合点温度限制在“推荐工作条件”表中所列出的最高值以内。超过此最高温度会导致设备超出正常工作规格。尽管该设备的内部保护电路设计旨在应对整体热状况，但该电路并非旨在取代适当的散热措施。持续让设备处于热关机状态或超过推荐的最高接合点温度会降低长期可靠性。

设备功能模式

设备功能模式比较

正常模式

当以下条件满足时，该设备会将输出电压调节至额定值：

输入电压大于标称输出电压加上压降电压（VouT（nom） + VDO）
输出电流小于电流限制值（louT < lCL）
该器件的结温低于热停机温度（TJ < TSD）
“开/关电压此前已超过开/关上升阈值电压，但尚未降至使能下降阈值以下。”

欠压模式

如果输入电压低于标称输出电压加上规定的压降电压，但其他所有条件均满足以保证正常运行的情况下，该设备将处于压降模式。在此模式下，输出电压会跟随输入电压变化。在此模式中，设备的瞬态性能会显著下降，因为传输晶体管处于欧姆区或三极管区，并起着开关的作用。在压降模式下出现的线路或负载瞬态变化可能会导致较大的输出电压偏差。

当设备处于稳定掉电状态时（定义为设备处于掉电状态，即在进入正常调节状态后，VIN < VOUT(NOM) + VDO ，但在启动过程中则不会如此），传输晶体管将被驱动至欧姆或三极管工作区域。当输入电压恢复到大于或等于标称输出电压加上掉电电压 VOUT(NOM) + VDO 的值时，输出电压可能会在短时间内出现短暂的超调。而后该装置则会将放电晶体管拉回到线性工作区域。

禁用模式

该设备的输出可以通过将“开/关”引脚的电压强制降低至低于最大“开/关”引脚低电平输入电压的值（请参阅电气特性表）来关闭。当被禁用时，传输晶体管会关闭，内部电路会停止运行，并且输出电压会通过内部放电电路从输出端主动放电至地端。

应用

应用信息

无论是最小电容值还是等效串联电阻值，都必须在整个工作温度范围内都达到要求。具体而言，根据所使用的电容器类型，这两项参数可能会因温度而产生显著变化（详情请参阅“推荐电容器（旧型芯片）”部分）。

对于这款新芯片，通过使用输出电容，设备的动态性能得到了提升。在“推荐工作条件”表中指定的范围内使用输出电容以确保稳定性。如需了解有关支持的输出电容的更多信息，请查阅“推荐电容（新芯片）”部分。

旁路电容

LP2985 通过使用连接至内部基准电压源的旁路电容（通过 BYPASS 引脚）来实现低噪声性能。这种高阻抗的基准电压电路在微安级范围内工作，因此不能受到显著的负载影响，否则输出（以及相应地，调节器的输出）会发生变化。因此，为了获得最佳的输出精度，必须尽可能减少通过 CBYPASS 的直流泄漏电流，并且该电流绝不能超过 100 nA。 CBYPASS 电容还会影响调节器的启动行为。电容值越大，浪涌电流和启动时间就会增加。

CBYPASS 推荐使用一个10 nF的电容。陶瓷电容器和薄膜电容器都是实现此功能的理想选择。

反向电流

过大的反向电流可能会损坏此设备。反向电流会通过功率晶体管的本体二极管而非正常的导电通道流动。在较大电流的情况下，这种电流流动会降低设备的长期可靠性。

本节中列出了可能发生反向电流的条件，所有这些情况都可能超过 VOUT ≤ VIN + 0.3 V 的绝对最大值。

如果该设备的COUT值较大，并且在几乎没有负载电流的情况下输入电源突然中断
当输入信号未得到稳定时，输出结果就会出现偏差。
输出值高于输入值的供应量所产生的偏差。

如果在应用中预计会有反向电流流动，则需使用外部保护装置来保护器件。该器件本身并不限制反向电流，因此如果预计会出现长时间的反向电压操作，则需要外部限流装置。

能耗

电路的可靠性需要考虑器件的功率损耗、电路在印刷电路板（PCB）上的位置以及热平面的正确尺寸。稳压器周围的 PCB 面积内应尽量少有或没有其他会产生热量的装置，以免造成额外的热应力。
在一阶近似情况下，调节器中的功率损耗取决于输入与输出电压的差值以及负载状况。以下公式可计算功率损耗（Pp）。

对于配备散热垫的设备，其封装的主要热传导路径是通过散热垫到达印刷电路板（PCB）。将散热垫焊接到设备下方的铜垫区域上。该铜垫区域必须包含一系列镀通孔，这些通孔将热量传导至额外的铜层，以实现更好的散热效果。
最大功耗决定了该设备所能承受的最高环境温度（TA）。根据以下公式，功耗与结温之间的关系通常由组合的印刷电路板（PCB）和器件封装的结与环境热阻（RθJA）以及环境空气的温度（TA）共同决定。

热阻（RθJA）很大程度上取决于特定 PCBl 设计中内置的散热能力，因此会因铜的总面积、铜的重量以及布线平面的位置而有所不同。热信息表中列出的接点至环境的热阻是根据 JEDECl 标准的 PCB 和铜的布线面积确定的，并用作封装散热性能的相对衡量指标。

接点温度估算

JEDEC标准现推荐使用psi（Ψ）热性能参数来估算线性稳压器在典型PCB板应用中的结温。这些参数并非热阻参数，而是提供了一种实用且相对的结温估算方法。经确定，这些psi参数与用于散热的铜面积基本无关。热信息表列出了主要的热性能参数，即结到顶面特征参数（ψJT）和结到板面特征参数（ψJB）。这两个参数提供了两种计算结温（TJ）的方法，如下列公式所示：使用结到顶面特征参数（ψJT）与器件封装中心顶部温度（TT）相乘，以计算结温；使用结到板面特征参数（ψJB）与距离器件封装1毫米处的PCB表面温度（TB）相乘，以计算结温。

PD 表示的是耗散功率。
Tr 是设备封装中心顶部的温度
TB 表示的是距离器件封装 1 毫米处、且位于封装边缘正中央的印刷电路板表面温度。

经典应用

设计要求

确保稳定性的最小 COUT 值（可无限增大以提高稳定性及瞬态响应）：必须通过手动操作来终止开/关状态。若未使用关机功能，则应连接至 VIN。可选的旁路电容，用于低噪声运行。

详细设计流程

ON/OFF 操作

LP2985 设备可通过“驱动器开启/关闭”按钮的 ON/OFF 位置实现关机模式。当 LOW（小于 0.4 伏）信号输入时，设备会关闭；反之，当 HIGH（大于1.2 伏）信号输入时，设备会开启。若不使用关机功能，请将 ON/OFF 连接到输入端以确保调节器始终处于开启状态。为确保正常运行，请勿将 ON/OFF 端子断开。