SGM2202：150mA 高 PSRR 高壓穩(wěn)壓器的深度解析

在電子設計領域，穩(wěn)壓器是不可或缺的重要組件。今天，我們要深入探討的是 SGMICRO 推出的 SGM2202 150mA 高 PSRR 高壓穩(wěn)壓器，看看它在實際應用中能為我們帶來怎樣的驚喜。

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一、產(chǎn)品概述

SGM2202 是一款高性能的線性穩(wěn)壓器，具備高電壓和高電源抑制比（PSRR）的特性。它能夠提供高達 150mA 的輸出電流，工作輸入電壓最高可達 36V。固定輸出版本的輸出電壓范圍為 1.8V 至 5.0V，而可調(diào)輸出版本則可以通過外部電阻將輸出電壓從 0.8V 調(diào)整到 13.2V。此外，它還擁有邏輯控制的關斷模式、電流限制和熱關斷保護等功能。該產(chǎn)品采用綠色 SOT - 23 - 5 和 SOT - 23 - 6 封裝，工作溫度范圍為 - 40℃ 至 + 85℃。

二、產(chǎn)品特性

（一）電壓相關特性

1. 高輸入電壓：最高可達 36V，能適應多種不同的電源環(huán)境。
2. 固定輸出電壓：提供 1.8V、2.5V、2.8V、3.0V、3.3V、5.0V 等多種選擇，滿足不同電路的需求。
3. 可調(diào)輸出電壓：范圍為 0.8V 至 13.2V，靈活性極高。

（二）電流與精度特性

1. 輸出電流：能夠保證 150mA 的輸出電流，為負載提供穩(wěn)定的電力支持。
2. 輸出電壓精度：在 + 25℃ 時，精度為 ± 2.5%，確保輸出電壓的穩(wěn)定性。

（三）其他特性

1. 高 PSRR：在 1kHz 時典型值為 40dB，能有效抑制電源噪聲。
2. 低 dropout 電壓：保證在不同輸入輸出電壓差下的穩(wěn)定工作。
3. 低功耗：典型值為 4.2μA，關斷時的電源電流典型值為 1.5μA，節(jié)省能源。
4. 低溫度系數(shù)：確保在不同溫度環(huán)境下性能的穩(wěn)定性。
5. 熱關斷保護：當芯片溫度過高時自動關斷，保護芯片安全。
6. 輸出電流限制：防止輸出電流過大損壞芯片。

三、應用領域

SGM2202 的應用范圍十分廣泛，包括但不限于以下幾個方面：

1. 掌上設備：如平板電腦、手持游戲機等，為其提供穩(wěn)定的電源。
2. 高功率升壓應用：在需要高電壓輸出的電路中發(fā)揮作用。
3. 電池供電設備的電源：確保電池供電設備的穩(wěn)定運行。
4. 家用電氣/電子設備：如智能家電等，為其提供可靠的電源保障。

四、典型應用電路

（一）固定電壓典型應用電路

 該電路中，輸入電容 (C{IN}) 和輸出電容 (C{OUT}) 都選用 1μF，旁路電容 (C_{BP}) 為 0.01μF。

（二）可調(diào)電壓典型應用電路

 可調(diào)電壓版本通過外部電阻 (R_1) 和 (R_2) 來調(diào)整輸出電壓，同樣使用 1μF 的輸入輸出電容和 0.01μF 的旁路電容。

五、封裝與訂購信息

六、引腳配置與描述

（一）引腳配置

SGM2202 不同版本有不同的引腳配置，包括 SGM2202 - FIX（SOT - 23 - 5）、SGM2202 - 3.0（SOT - 23 - 5 L - Type）和 SGM2202 - ADJ（SOT - 23 - 6）。

（二）引腳描述

七、電氣特性

在 (V{IN}=15V)、(V{EN}=2V)、(C{IN}=C{OUT}=1μF)、(C{BP}=0.01μF)，溫度范圍為 - 40℃ 至 + 85℃（典型值在 (T{A}= + 25℃)）的條件下，SGM2202 具有以下電氣特性：

1. 輸入電壓范圍：當 (V{OUT}<3.3V) 時，為 2.7V 至 32V；當 (V{OUT}≥3.3V) 時，為 2.7V 至 36V。
2. 輸出電壓精度：在 + 25℃ 時，(I_{OUT}=1mA) 條件下為 ± 2.5%。
3. 反饋電壓：SGM2202 - ADJ 型號，(V{FB}=V{OUT})，(I_{OUT}=1mA) 時，在 + 25℃ 為 0.78V 至 0.82V。
4. FB 輸入電流：SGM2202 - ADJ 型號，(V_{FB}=0.9V) 時，范圍為 - 15nA 至 15nA。
5. 最大輸出電流：在 (V{IN}=V{OUT}+2V) 或 4V（取較大值），+ 25℃ 時為 150mA。
6. Dropout 電壓：(I{OUT}=150mA)，(V{OUT}≥2.5V) 時，在 + 25℃ 為 1300mV 至 1840mV，全溫度范圍為 2380mV。
7. 電源抑制比（PSRR）：在 (V{OUT}=3.3V)，(I{OUT}=10mA)，(f = 1kHz) 時，典型值為 40dB。

八、典型性能特性

文檔中給出了多種典型性能特性曲線，包括負載瞬態(tài)響應、線路瞬態(tài)響應、電源開啟/關閉輸出波形、輸出短路波形、熱保護波形等。這些曲線直觀地展示了 SGM2202 在不同工作條件下的性能表現(xiàn)。

九、應用信息

（一）輸入電容選擇

輸入去耦電容應盡可能靠近 VIN 引腳連接，建議選擇 1μF 或更大的 X7R 或 X5R 陶瓷電容，以獲得良好的動態(tài)性能。當 (V_{IN}) 需要瞬間提供大電流時，需要較大的有效輸入電容，多個輸入電容可以限制輸入跟蹤電感，減少振鈴現(xiàn)象。

（二）輸出電容選擇

輸出去耦電容應靠近 VOUT 引腳，同樣建議選擇 1μF 或更大的 X7R 或 X5R 陶瓷電容。SGM2202 保持穩(wěn)定所需的 (C{OUT}) 最小有效電容為 0.5μF。由于陶瓷電容的有效電容會受溫度、直流偏置和封裝尺寸的影響，設計時需要考慮足夠的余量。較大的電容和較低的 ESR (C{OUT}) 有助于改善負載瞬態(tài)響應和提高高頻 PSRR。

（三）反向電流保護

由于 PMOS 功率晶體管存在固有體二極管，當 (V{OUT}>V{IN}) 時，體二極管會正向偏置，反向電流會從 OUT 引腳流向 IN 引腳，可能損壞 SGM2202。如果應用中需要反向電流保護功能，可以采用文檔中 Figure 3 所示的電路。

（四）熱關斷

當芯片溫度超過熱關斷閾值時，SGM2202 會進入關斷狀態(tài)，直到芯片溫度降至 + 130℃ 才會恢復正常。

十、總結

SGM2202 作為一款高性能的高壓穩(wěn)壓器，具有高輸入電壓、高 PSRR、低功耗等諸多優(yōu)點，適用于多種不同的應用場景。在設計過程中，我們需要根據(jù)具體的應用需求合理選擇電容，注意反向電流保護和熱關斷等問題。各位電子工程師在實際應用中，不妨嘗試使用 SGM2202，看看它能為你的設計帶來怎樣的提升。你在使用穩(wěn)壓器的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。