목차
1. LP3982 regulator란?
- Micropower, Ultra-Low-Dropout, Low-Noise, 300-mA CMOS Regulator의 의미
- 부품의 고유 특징
2. LP3982 핀의 역할
- CC 이란
- FAULT 이란
- SET 이란
- SHDN 이란
- DAP 이란
3. LP3982 내부 회로의 특성
- Fixed voltage version
- Adjustable voltage version
4. LP3982를 사용하기 위해 필요한 것
- Noise Bypass Capacitor
- Input Capacitor
- Output Capacitance
5. NX3V1G66 (Single-Pole Single-Throw analog switch)
- Single-Pole Single-Throw analog switch 란?
- NX3V1G66의 특징
- Schmitt Trigger 란?
저번 포스팅에서 AEM (Advanced Energy Monitor)의 MCU power regulator에서 핵심으로 보이는 부품인 LP3982 (Micropower, Ultra-Low-Dropout, Low-Noise, 300-mA CMOS Regulator)에 대해 설명을 드렸습니다. 이번 포스팅에는 부품의 내부 회로도에 대해서 분석을 해보고 부품의 특성에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
3. LP3982 내부 회로의 특성
-1.25-V bandgap reference, 오류 증폭기 및 PMOS 패스 트랜지스터는 shutdown, 고장, 일반적인 온도 및 전류 보호 회로 기능을 수행하는 동안 전압을 조절합니다.
-피드백 저항기 R1과 R2는 Fixed 전압 버전인지 adjustable 버전인지에 따라 기기 내부 또는 외부에 있습니다.
-오류 증폭기는 입력값을 동일하게 유지하기 위해 출력 전압을 일정하게 유지합니다.
만약 Fixed Voltage version으로 사용이 되었을 경우 출력 전압은 3.3V입니다. 최대 출력 전류는 300mA입니다.
만약 Adjustable Voltage Version일 경우 출력 전압을 구하는 식은 Vo=Vref(R1/R2+1) 이며 출력 전압을 통해 R1을 구하는 식은 R1= R2(Vo/1.25V-1) 입니다. AEM 회로도를 보면 Adjustable Voltage Version으로 사용이 되었다는 것을 알 수 있고 출력 전압을 계산해보면 Vout=1.25(180k/110k+1)= 3.3V, 즉 출력 전압이 3.3V라는 것을 알 수 있습니다.
이 부품만의 특성인 Shutdown에 대해 알아보도록 합시다. Shutdown은 SHDN핀을 이용하여 구현합니다.
- LP3982는 SHDN 핀이 LOW 상태일 때 절전 모드로 전환됩니다. 이 상태에서는 패스 트랜지스터, 에러 앰프, 밴드갭이 꺼져 공급 전류가 1nA로 감소하게 됩니다. SHDN 핀에서 2V 이상의 전압을 공급하면 LP3982는 다시 켜지게 됩니다.
-배터리가 부족한 것을 감지하면 조절기를 꺼 부하를 차단합니다. Micropower 비교기(LMC7215)와 기준(LM385)을 저항기와 결합하여 최소 배터리 전압을 설정합니다. 최소 배터리 전압 설정으로 인해 출력은 낮아지고 LP3982와 해당 부하를 조정합니다.
4. LP3982를 사용하기 위해 필요한 것
마지막으로 LP3982를 사용하기 위해 필요한 부품에 대해 설명드리겠습니다.
위 회로에 보이는 빨간 박스 안에 있는 캐패시터는 Noise Bypass Capacitor입니다.
노이즈 바이패스 캐패시터(CC)는 LP3982의 출력 노이즈를 크게 감소시킵니다. CC의 최적 값은 33 nF입니다.
Input Capacitor이며 LP3982에는 약 1μF의 최소 입력 캐패시턴스가 필요하기 때문에 사용되는 캐패시터입니다.
Output Capacitance이고 이 캐패시터는 고주파수 노이즈를 필터링합니다.
Fault Detection이고 LP3982는 전류 한계치 및 열 정지 같은 규제 조건 또는 dropout에 근접할 때 고장 핀은 LOW가 됩니다. 입력 대 출력 전압의 차를 모니터링하여 드롭아웃 전압보다 약간 높은 임곗값과 비교합니다.
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