JAJA798 October   2024 TLV702 , TLV703 , TLV755P , TPS74401 , TPS7A13 , TPS7A14 , TPS7A20 , TPS7A21 , TPS7A49 , TPS7A52 , TPS7A53 , TPS7A53B , TPS7A54 , TPS7A57 , TPS7A74 , TPS7A83A , TPS7A84A , TPS7A85A , TPS7A91 , TPS7A92 , TPS7A94 , TPS7A96 , TPS7H1111-SP

 

  1.   1
  2.   概要
  3.   商標
  4. 1リニア レギュレータのターンオン時間の概要
  5. 2何が LDO 立ち上がり時間に影響を及ぼすか?
    1. 2.1 シンプルな使用事例
      1. 2.1.1 ケース 1:NR フィルタ付きで CFF 容量なしの LDO
      2. 2.1.2 ケース 2:CFF 容量のある NR フィルタ
      3. 2.1.3 高速充電回路
      4. 2.1.4 理想的でない LDO の動作
        1. 2.1.4.1 電圧バイアスの印加
        2. 2.1.4.2 高速充電電流制御
        3. 2.1.4.3 内蔵誤差アンプのオフセット電圧
        4. 2.1.4.4 温度が高速充電電流源に影響
        5. 2.1.4.5 エラー アンプの同相電圧
        6. 2.1.4.6 リファレンス電圧 (V REF) のランプ時間がターンオン時間の支配的な要因になる場合
        7. 2.1.4.7 ドロップアウト モードでのスタートアップ
        8. 2.1.4.8 大きい値の COUT により内部電流制限発生
        9. 2.1.4.9 大信号 LDO 帯域幅に関する制限
    2. 2.2 具体的な使用事例および例
      1. 2.2.1 ケース 3:高精度電圧リファレンス、RNR/SS および並列 IFC 高速充電あり
      2. 2.2.2 ケース 4:高精度電圧リファレンス、IFC 高速充電あり、R NR/SSなし
      3. 2.2.3 ケース 5:高精度電流リファレンス
      4. 2.2.4 ケース 6:ソフトスタートのタイミング制御
  6. 3システムの注意事項
    1. 3.1 突入電流の計算
    2. 3.2 突入電流解析
    3. 3.3 最大スルーレート
  7. 4このホワイト ペーパーで参照した LDO レギュレータ
  8. 5まとめ
  9. 6参考資料

突入電流の計算

これまでのセクションを使って、LDO レギュレータのターンオン時間を決定します。LDO レギュレータの出力の負荷を使って、式 26 により突入電流を計算します。突入電流は、出力電流、出力電圧の立ち上がり時間、および出力容量の関数です。LDO レギュレータの静止電流によって突入電流は増加しますが、実際にはこれは突入電流全体のごく一部であり、解析では通常無視できます。

式 26. I I N R U S H = I Q +   I L O A D + C O U T × V O U T ( t ) I L O A D + C O U T × V O U T ( t )

突入電流が増加すると、LDO レギュレータの温度上昇も一時的に増加する場合があります。まれに、突入電流が非常に大きい場合、内部のボンド ワイヤが溶断する可能性があります [16]。幸い、大部分のアプリケーションにおいて、最新の LDO レギュレータでは、どちらも大きな懸念にはなりません。ほとんどの LDO レギュレータのターンオン時間は十分に高速であるため、接合部温度は大幅には上昇せず、デバイスはサーマル シャット ダウンモードに移行します。電流制限保護回路は、ほとんどの場合 20µs~50µs 以内に作動し、異常に大きな突入電流によって内部のボンド ワイヤが溶断することを防止します。電流保護回路が作動する前に大きい突入電流が発生した場合は、テキサス・インスツルメンツに E2E 要求を送って、溶断電流を確認することができます。したがって、突入電流に関するほとんどの懸念事項は、実際には体系的に対応可能であり、たとえば、入力電源のブラウンアウト、あるいは、過剰な突入電流による入力容量 CIN の電圧ドループなどが考えられます。

図 3-1 は、突入電流を測定する 3 つの位置 (A、B、C) を示します。D は、オプションのダンピング回路を表します。

TPS7A20, TPS7A21, TPS7A13, TPS7A14, TPS7A49, TPS7A91, TPS7A92, TLV702, TLV703, TLV755P, TPS7A52, TPS7A53, TPS7A53B, TPS7A54, TPS7A83A, TPS7A84A, TPS7A85A, TPS7A57, TPS7A94, TPS7A96, TPS7H1111-SP, TPS74401, TPS7A74, TPS74701, TPS74801, TPS74901 突入電流のプローブ測定位置図 3-1 突入電流のプローブ測定位置

位置 A は一般的な測定ポイントですが、LDO レギュレータに流れる真の突入電流を正確に反映していない可能性があります。入力コンデンサ CIN がデバイスに一部の電流を供給するので、測定点 A では、電流測定におけるピークが小さくなり、電流パルスが長くなります。

LDO レギュレータを流れる突入電流全体をキャプチャすることが目的である場合、位置 B が推奨される測定ポイントです。電流プローブ測定に関連するインダクタンス (LP_IN) は、通常、測定に過剰なリンギングをもたらします。オプションのダンピング回路を付ければ、このリンギングのほとんどを除去し、測定値を大幅に浄化することができます。

位置 C は、最も推奨されない突入測定ポイントです。電流ループに関連するインダクタンス (LP_OUT) は、ターンオン測定時に過剰なリンギングを発生させて、出力電圧と入力電圧の測定値の両方に影響を及ぼします。ダンピング回路を追加すると測定が改善されますが、インダクタンスにより VOUT ピンのターンオン時間が引き続き遅くなっている可能性があります。したがって、ダンピング回路を付けていても、その測定結果は、電流プローブ ループが取り外されたときの真のデバイス性能を反映していないことがあります。