LDO-Linearregler mit weniger als 25nA Ruhestromaufnahme

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Bild: Texas Instruments

Einen linearen Low-Dropout-Spannungsregler (LDO) mit einer Ruhestromaufnahme (IQ) von weniger als 25nA hat Texas Instruments unter der Bezeichnung TPS7A02 vorgestellt. Der Regler bewahrt seinen niedrigen IQ-Wert bei geringer Last auch in Dropout-Situationen, sodass Entwickler die Batterielebensdauer ihrer Applikationen laut Hersteller mindestens auf das Doppelte steigern können.

Durch sein optimales Einschwingverhalten sind kürzere Aktivierungszeiten und kürzere Reaktionszeiten der Applikation erreichbar. Der Baustein ist in diversen Gehäusen verfügbar und kann so als direkter Ersatz für andere Produkte in Designs eingesetzt werden.


Der TPS7A02 ist für Anwendungen geeignet, in denen es auf geringe Leistungsaufnahme und hohe Genauigkeit ankommt - wie zum Beispiel in der Netzinfrastruktur, bei der Gebäudeautomation sowie in Medizingeräten und Wearables. Der Baustein ergänzt das Portfolio von TI an Low-IQ-LDOs, mit denen Designer die Batterielaufzeit ihrer Systeme verlängern können.


Wird der TPS7A02 zusammen mit anderen Ultra-Low-IQ-Bauelementen eingesetzt (Beispiele sind die von TI angebotenen Ultra-Low-Power-Mikrocontroller (MCUs) der MSP430-Familie, die SimpleLink-MCU CC2642R, der Nanopower-Operationsverstärker TLV8802 und der Low-Power-Temperatursensor TMP1075), können Entwickler die Batterielebensdauer und die Leistungsfähigkeit ihrer Systeme weiter optimieren.



Technische Eigenschaften des TPS7A02

  • Die mit geringer Ruhestromaufnahme auskommende Regelungsfunktion des TPS7A02 bei geringer Last erlaubt Entwicklern mindestens eine Verdoppelung der Batterielebensdauer von Applikationen, die mit einer herkömmlichen Batteriechemie wie etwa Lithium-Ionen arbeiten. Kommt der TPS7A02 beispielsweise in Funk-Videotürklingeln und Überwachungskameras zum Einsatz, lässt sich eine Batterielebensdauer von 24 Monaten oder mehr erzielen, also mehr als das Vierfache des Industriestandards.

    Der geringe IQ-Wert des TPS7A02 im Shutdown-Status von 3nA kann außerdem die Lagerfähigkeit der Batterien in tragbaren Medizingeräten und Wearables gegenüber konkurrierenden Bausteinen bis um den Faktor fünf erhöhen.

  • Der TPS7A02 stabilisiert sich bei Lastsprüngen von 1 auf 50mA in weniger als 5µs, sodass die Entwicklung von Applikationen mit kürzeren Reaktionszeiten und besseren Dynamikeigenschaften möglich ist.

    Mit seiner Fähigkeit zur zügigen Reaktion auf schnelle Lastwechsel bei minimaler Änderung der Ausgangsspannung bietet der Chip Vorteile für hochpräzise, stromsparende Anwendungen wie etwa drahtlose IoT-Geräte und tragbare Medizingeräte, die hochwertige Versorgungsspannung benötigen, um Körpersignale präzise erfassen zu können.

  • Der Regler wechselt automatisch und ohne Zutun externer Schaltungen oder Bauelemente aus einem IQ-reduzierenden Low-Load-Status in eine Hochlast-Betriebsart mit kurzer Einschwingzeit. Mit dem Baustein können Entwickler laut TI so die Lösungsabmessungen um 70% reduzieren, um ihre Designs für beengte Platzverhältnisse mit mehr Funktionalität auszustatten oder alternativ mit kleineren Leiterplatten die Systemkosten zu senken.





Blockschaltbild (© TI)



Verfügbarkeit

Vorserienmuster des TPS7A02 sind ab jetzt im TI Store im 1mm x 1mm großen X2SON-Gehäuse (Small Outline No-lead mit 4 Pins) lieferbar, bis zum Ende des Jahres wird auch eine Version in einem 2,9mm x 1,6mm großen SOT-23-Gehäuse verfügbar sein. Anfang 2020 kommt zusätzlich eine Version mit DSBGA-Gehäuse (Die-Size Ball Grid Array) mit 4 Pins und Maßen von 0,65mm x 0,65mm.


Die Preise beginnen bei 0,49 US-Dollar (ab 1.000 Stück). Das universelle Evaluation Module MULTIPKGLDOEVM-823 für LDO-Linearspannungsregler ist für 20 US-Dollar verfügbar.

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