TPS7A26: O que é, Funcionamento e Aplicações

6 de julho de 2023 0 Comentários Leitura: 8 min

A maioria dos dispositivos eletrônicos que usamos depende da fonte de alimentação fornecida pelas redes elétricas, tornando-os suscetíveis a danos causados por flutuações de tensão. Para proteger esses dispositivos sensíveis contra tais danos, são utilizados circuitos integrados reguladores de tensão linear.

Uma das categorias populares de reguladores de tensão é a série de reguladores de baixa queda, também conhecidos como LDO (Low Dropout). Os LDOs são capazes de regular a tensão de saída mesmo quando esta se aproxima da tensão de referência, oferecendo uma regulação mais precisa. Além disso, sua característica de tamanho compacto, requisitos de entrada e saída de tensão baixos os tornam ideais para dispositivos eletrônicos portáteis alimentados por bateria.

Um exemplo de regulador de baixa queda é o CI TPS7A26, que também pertence a essa categoria. O TPS7A26 é projetado para fornecer uma queda de tensão reduzida, garantindo uma regulação precisa e eficiente para uma variedade de aplicações.

O TPS7A26 é um regulador de tensão linear de baixa queda com excelente eficiência. Disponível nas versões ajustável e fixa, as características do TPS7A26 o tornam uma escolha ideal para dispositivos portáteis.

Esse dispositivo apresenta uma corrente quiescente muito baixa, o que é benéfico para prolongar a vida útil da bateria em dispositivos portáteis. Além disso, o TPS7A26 utiliza resistores de feedback para oferecer maior flexibilidade e a capacidade de fornecer tensões de saída mais altas na versão ajustável. Isso torna o TPS7A26 adequado para fornecer regulação precisa a microcontroladores e outros componentes sensíveis.

Sumário

Diagrama de blocos de TPS7A26

Para garantir a proteção do regulador durante falhas transitórias de alta carga e eventos de curto-circuito, o TPS7A26 possui um circuito interno de limite de corrente. Quando o limite de corrente é atingido, a regulação da tensão de saída é interrompida. Nesse caso, devido ao aumento na dissipação de energia, o dispositivo começa a aquecer.

O TPS7A26 possui um recurso de desligamento térmico que desativa o dispositivo quando a temperatura atinge um nível crítico. Após o resfriamento adequado, o circuito de desligamento térmico liga o dispositivo novamente. Além disso, o regulador é equipado com um circuito de bloqueio de subtensão independente, que monitora a tensão de entrada. Esse recurso garante que o regulador não funcione quando a tensão de entrada está abaixo de um limite seguro, evitando danos ao dispositivo e garantindo a segurança operacional.

Modos Funcionais
O TPS7A26 opera em três modos: operação normal, operação de abandono e modo desativado.

Diagrama de circuito

Resistores de realimentação de dispositivo ajustáveis
Para definir a tensão de saída na versão de tensão ajustável do TPS7A26, são necessários resistores divisores de realimentação externos. A tensão de saída é definida usando os resistores do divisor de feedback R1 e R2 de acordo com a equação

V _SAÍDA = V _FB X (1 + R ₁ / R ₂ )

Tipos de capacitores recomendados
Para estabilidade do dispositivo, capacitores de baixa resistência em série equivalente devem ser usados na entrada e na saída. Ao usar capacitores cerâmicos multicamadas, deve-se tomar cuidado. A capacitância efetiva varia com a tensão e temperatura de operação, independentemente do tipo de capacitor de cerâmica selecionado.

Requisitos do Capacitor de Entrada e Saída
Se a impedância da fonte for superior a 0,5Ω, o capacitor de entrada é recomendado. O capacitor de entrada ajuda a melhorar a resposta transitória, ondulação de entrada e PSRR do dispositivo.
O uso do capacitor de saída aumenta o desempenho dinâmico do dispositivo. Um capacitor de menos de 50µF é recomendado.

Corrente reversa
O dispositivo não possui um circuito de proteção contra corrente reversa e pode ser danificado quando ocorre uma corrente reversa. Portanto, um circuito de proteção deve ser aplicado externamente se a corrente reversa for esperada na aplicação.

Configuração de pinos de TPS7A26

O TPS7A26 está disponível como um pacote WSON de 6 pinos. A configuração dos pinos deste CI é a seguinte:

O pino 1 é o pino de saída OUT. Para obter estabilidade, um capacitor é conectado deste pino ao solo. Este capacitor deve ser colocado o mais próximo possível do pino.
O pino 2 é o pino de realimentação FB. Este pino é usado apenas para a versão de tensão ajustável do TPS7A26. Ele atua como entrada para o amplificador de erro da malha de controle . Este pino junto com os resistores externos é usado para definir as tensões de saída do dispositivo.
O pino 3 é o pino PG de boa potência. Este pino deve ser puxado externamente para o pino OUT ou outro trilho de tensão. Este pino fica alto quando a tensão de saída é maior que a tensão de aumento do limite PG do dispositivo. O pino PG fica baixo quando a tensão de saída é menor que a tensão de queda do limite PG. Quando este pino está preso ao solo, o dispositivo tem melhor desempenho térmico.
O pino 4 é o pino de habilitação EN. Quando este pino é acionado em uma tensão maior que a tensão de entrada de alto nível do pino de habilitação do dispositivo, o regulador será habilitado. Para a tensão menor que a tensão de entrada de nível baixo do pino Enable do dispositivo, o regulador entra no modo de desligamento de baixa corrente. Se não estiver em uso, para a aplicação, conecte o pino a IN, mas não deixe este pino flutuar.
O pino 5 é o pino terra GND. O pino 6 é o pino de entrada IN. Para uma melhor resposta transitória e para minimizar a impedância de entrada, são usados capacitores externos. Esses capacitores são conectados de IN ao pino terra do TPS7A26.

Especificações

As especificações do regulador de tensão TPS7A26 são as seguintes:

TPS7A26 tem uma tensão de entrada na faixa de 2,4 V a 18 V.
Este CI está disponível como uma versão de tensão de saída fixa e uma versão de tensão de saída ajustável.
Este CI tem uma precisão de 1% sobre a temperatura.
Este regulador de tensão tem uma baixa tensão de queda de 590 mV a 500mA.
Este dispositivo tem um circuito de proteção pull-down de overshoot ativo.
Este CI também possui circuitos de desligamento térmico e proteção contra sobrecorrente.
Este CI requer capacitores para estabilidade.
A faixa de temperatura operacional para este CI é de -40 ⁰ C a 125 ⁰ C.
Este CI está disponível como um pacote WSON de 6 pinos.
Este dispositivo possui uma corrente quiescente ultrabaixa de 2,0µA.
A versão de tensão fixa deste CI está disponível para as tensões de 1,25V a 5V.
A versão de tensão ajustável deste regulador de tensão está disponível para tensões na faixa de 1,25 V a 1,74 V.
Para uma versão de tensão fixa do TPS7A26, os resistores externos são eliminados, de modo que a área do PCB é minimizada.
Capacitores de saída de valor 1 µF são suficientes para estabilidade.
Com ambas as versões do TPS7A26, é possível obter uma precisão de regulação de saída de 1%.
O TPS7A26 requer uma tensão de habilitação de 18V.
Neste CI a corrente de saída é limitada internamente.
TPS7A26 suporta temperatura de armazenamento de -65 ⁰ C a 150 ⁰ C.

Formulários

As aplicações do regulador de baixa queda de tensão TPS7A26 são as seguintes:

O TPS7A26 é usado em circuitos de automação residencial e predial.
Bancos de energia multicélula usam este regulador de tensão.
O TPS7A26 também encontra aplicações em smart grid e medição.
As ferramentas elétricas portáteis utilizam os recursos do TPS7A26 LDO.
Acionamentos de motor usam TPS7A26.
Os produtos da linha branca também usam um regulador de tensão TPS7A26.
O TPS7A26 provou ser a escolha ideal para aparelhos portáteis.

CI alternativo

O regulador de tensão TPS7A11 pode ser usado como alternativa ao TPS7A26 LDO.

Com sua eficiência e recursos como requisitos de baixa tensão de entrada e baixa tensão de saída, o TPS7A26 provou ser uma ótima opção para aplicações modernas que precisam de requisitos de energia rigorosos.

Seus circuitos internos de proteção ajudam o aparelho a operar em diversas condições de temperatura. Outras características elétricas podem ser encontradas no datasheet da Texas Instruments.

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