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特色产品 - RP124 -

具有0.3µA消费电流的LDO稳压器和集成电池电压监视器

2018年11月20日

RP124 Series

RP124是理光最新的100 mA LDO稳压器,配有独特的集成电池电压监控器,可以测量电池剩余电量。该稳压器的超低消费电流仅为0.3 µA (空载时),延长了电池供电设备的使用寿命,这对于那些主要处于睡眠模式且恢复一段时间短暂执行任务的应用非常重要。

电池电压监控器 :

额外的电池监控电路是RP124的关键特性之一,测量剩余电池电量的传统方法是使用连接到AD转换器的外部电阻分压器+ MOSFET。 然而,该解决方案的输入阻抗通常较低,导致相当大的电流流向地面,耗尽电池并限制应用的寿命。RP124提供了一个简单的解决方案,将内置电阻分压器和电压跟随器作为缓冲器。作为一个优点,该电路具有较低的对地电流,并且输出可以与AD转换器的输入阻抗兼容。此外,该电路的所有基本组件都集成在芯片中,从而减少了宝贵的电路板空间和成本。以这种方式,例如可以制造用于一次电池的简单燃料计。有关详细信息,请参阅下图。

前代产品 : 外部电阻分压

由于内置MCU的AD转换器的输入 (①) 为低阻抗,所以电池电压的监视器输入的电压电压 (②) 必须为低阻抗。因此,由于分压电阻上产生的漏电流 (耗电) 较大,会导致整个系统的耗电也会变大。因此需要追加额外的控制信号电路,使得外接部品增多并占据的更大的板上的面积。

前代产品:外部电阻分压

  • 系统全体消费电流较大
  • 电压精度不足
  • 需要外接部品,并且占据较大的电路板面积

RP124 : 带有电池电压监控功能

在RP124内部分压电池电压,从BM端子输出。输出电压可选择电池电压的1/3或1/4。由于不需要外接部件,可以节省电路板的贴片面积。

RP124: 带有电池电压监控功能

  • 低消费电流,电池使用时间延长
  • 高电压精度
  • 电路板贴片面积减少

低消费电流 :

具体应用主要处于睡眠模式,仅短暂唤醒以执行测量,传输一些数据并再次返回睡眠模式。 实际上,睡眠模式是主要的操作模式,并且必须尽可能地减少该模式下的消费电流。RP124完全符合此要求,其消费电流为0.3 µA。

对于CE引脚和自动放电功能,有一些产品版本可供选择。CE引脚能够禁用B和D版本的LDO,至于E版本,它可以在不使用时禁用电池监控电路。在LDO保持工作状态时,它可以节省0.1 µA电流,因此消费电流仅为0.2 µA。

三种操作模式 :

RP124 (类似于流行的RP118,不带电池电压监测器) 是一种特殊的产品,提供三种操作模式 :

  1. 低功耗模式,在低输出电流需求下节省电池电量
  2. 快速瞬态响应模式,在高输出电流需求下增强动态性能
  3. 关闭模式,将消费电流降至最低

该器件根据应用的输出电流需求,在低功耗和快速瞬态响应模式之间自动切换。在快速瞬态响应模式下,LDO的性能得到了增强。特别是,与具有低消费电流的传统LDO相比,纹波抑制以及对线路和负载瞬变的响应速度表现出更好的结果。这意味着RP124有助于优化输出电压稳定性和减少纹波。关闭模式由芯片使能引脚控制,并使LDO脱机,从而将消费电流降至最低。
请参考下面的图片,了解电源电流与输出电流 (左) 和性能与输出电流 (右) 的关系。

RP124x28xx

电源电流与输出电流

RP124x18xx, VIN = 2.8 V

性能与输出电流

安全和其他功能 :

RP124具有嵌入式反馈式限流电路。当输出端发生短路时,该电路会将输出电流降至65 mA,从而保护LDO和应用的其他电子部件免受可能的损坏。移除短路后,调节器自动恢复正常运行。

产品版本的可选功能 :

  • 封装:标准SOT-23-5或紧凑型DFN1212-6封装,可最大限度地减少PCB面积。
  • 电池监视器输出:输入电压的1/3或1/4。
  • CE引脚功能:用于启用/禁止LDO稳压器或电压监控电路的引脚。
  • 自动放电功能:无,自动放电可用于LDO稳压器或电压监视器输出。
  • 当LDO关闭时,自动放电功能可以使输出电容快速放电。

综上所述 :

RP124适用于需要较长电池寿命的各种应用。它具有仅0.3 µA的显著的消费电流,并具有在需要时改善其性能的功能。与具有低消费电流的其他LDO相比,这具有明显的差异,并且对于电池供电的应用非常重要,例如可穿戴设备,具有RF发射器的医疗设备和物联网设备,以及低功率CPU,独立传感器和能量收集电路等。附加电池监视器是该产品的一个有价值的附加装置,这是受电子设计人员青睐的需求。