Перейти к содержанию

AMS1117 — стабилизатор LDO на 1 А

AMS1117 — линейный стабилизатор с малым падением напряжения на ток до 1 А, который стоит почти на каждой плате с 3,3-вольтовым питанием. Параметры по даташиту Advanced Monolithic Systems, распиновка, обязательный выходной конденсатор, формула регулируемой версии и расчёт нагрева — когда AMS1117 подходит, а когда нет.

Обновлено Редакция GAW

Содержание

AMS1117 — серия линейных стабилизаторов с малым падением напряжения (LDO) на выходной ток до 1 А: на фиксированные 1,5, 1,8, 2,5, 2,85, 3,3 и 5,0 В и регулируемая версия. Ниже — параметры по даташиту Advanced Monolithic Systems, разработчика серии. Если у вас микросхема с той же маркировкой от другого производителя, сверяйте параметры с его даташитом.

Коротко

  • Ток до 1 А, ограничение тока — 0,9–1,5 А.
  • Падение напряжения не больше 1,3 В при 0,8 А (типично 1,1 В); при большем токе — больше.
  • Входное напряжение не больше 15 В; стабилизация гарантирована при разности вход–выход от 1,5 до 12 В.
  • Точность: опорное 1,25 В ±1,5 % при 25 °C; у AMS1117-3.3 — от 3,251 до 3,349 В при 25 °C и от 3,201 до 3,399 В во всём диапазоне.
  • Корпуса: SOT-223 (1 — GND/ADJ, 2 — выход, 3 — вход, фланец — выход), TO-252, SOIC-8.
  • Выходной конденсатор обязателен: 22 мкФ тантал гарантирует устойчивость во всех режимах.

Параметры

ПараметрЗначениеУсловия
Выходные напряжения1,5; 1,8; 2,5; 2,85; 3,3; 5,0 В и регулируемая версиятаблица заказа
Опорное напряжение (регулируемая)1,232–1,268 В (1,2125–1,2875 В во всём диапазоне)IOUT = 10 мА, 1,5 В ≤ Uвх − Uвых ≤ 12 В
AMS1117-3.33,251–3,349 В (3,201–3,399 В)Uвх = 4,8 В
AMS1117-5.04,925–5,075 В (4,850–5,150 В)Uвх = 6,5 В
Падение напряжения1,1 В тип., 1,3 В макс.IOUT = 0,8 А
Ограничение тока900 мА мин., 1100 тип., 1500 макс.Uвх − Uвых = 1,5 В
Минимальный ток нагрузки5 мА тип., 10 мА макс.для стабилизации
Ток покоя5 мА тип., 11 мА макс.Uвх − Uвых = 1,5 В
Подавление пульсаций60 дБ мин. (68–75 дБ тип.)120 Гц, 22 мкФ тантал, IOUT = 1 А
Ток вывода ADJ55 мкА тип., 120 мкА макс.
Входное напряжение, абс. макс.15 В
Температура кристалла−40…+125 °C, тепловая защита при 165 °C
θJASOT-223 — 90 °C/Вт, TO-252 — 80 °C/Вт, SOIC-8 — 160 °C/ВтSOT-223 на меди — от 46 до более 90 °C/Вт

В скобках — границы во всём диапазоне температур (жирная колонка даташита). Стабилизация по входу и нагрузке гарантирована при рассеиваемой мощности до 1,2 Вт для SOT-223, 2,2 Вт для TO-252 и 780 мВт для SOIC-8 (примечание 2). Минимальный ток нагрузки при разности вход–выход от 1,5 до 12 В — 10 мА (примечание 5); в таблице он указан для регулируемой версии, у которой этот ток обеспечивает внешний делитель R1–R2.

Распиновка

AMS1117 в корпусе SOT-223, вид сверху: 1 GND/ADJ, 2 OUT, 3 IN, фланец соединён с выходомSOT-223, вид сверху4AMS11171GND/ADJ2OUT3INфланец — OUT
AMS1117 в корпусе SOT-223, вид сверху: 1 — GND/ADJ, 2 — выход, 3 — вход; широкий фланец соединён с выходом

Фланец — это выход, а не земля: медный полигон под ним на плате относится к цепи 3,3 или 5 В. У TO-252 тот же порядок выводов и фланец тоже соединён с выходом; распиновки других стабилизаторов — на странице «Распиновка стабилизаторов».

Схема включения

Фиксированная версия: вход — через конденсатор к общему проводу, выход — танталовый конденсатор 22 мкФ (даташит гарантирует с ним устойчивость во всех режимах), вывод 1 — на общий провод. Без шунтирования вывода ADJ подойдут и меньшие конденсаторы, а больший конденсатор улучшает переходные процессы.

Регулируемая версия держит 1,25 В между выходом и выводом ADJ:

Uвых=UREF(1+R2R1)+IADJ⋅R2,U_\text{вых} = U_\text{REF} \left(1 + \frac{R_2}{R_1}\right) + I_\text{ADJ} \cdot R_2,

где R1 — между выходом и ADJ, R2 — между ADJ и общим проводом, IADJ около 55 мкА. Через R1 течёт ток 1,25 В / R1, который и обеспечивает минимальный ток нагрузки 10 мА: R1 = 125 Ом даёт ровно 10 мА. Например, для 3,0 В при R1 = 120 Ом: R2 = 120 · (3,0 / 1,25 − 1) ≈ 168 Ом без учёта IADJ — ближайший из ряда E24 — 160 Ом даст 2,92 В, 180 Ом — 3,13 В. Подобрать пару резисторов точнее поможет калькулятор LM317: формула у LM317 та же.

Защитные диоды AMS1117 обычно не нужны — внутренние цепи ограничивают ток через вывод ADJ, а диод вход–выход внутри выдерживает импульсы 50–100 А. Внешний диод с выхода на вход рекомендован только при больших выходных ёмкостях (1000–5000 мкФ) и схеме, которая может мгновенно замкнуть вход на землю.

Нагрев

Мощность на стабилизаторе — (Uвх − Uвых) · Iнагр плюс ток покоя, умноженный на входное напряжение. С тепловым сопротивлением SOT-223 около 90 °C/Вт:

Вход → выходТокПотериПерегрев кристаллаВывод
5 В → 3,3 В0,3 А0,51 Вт≈ 46 °Cнормально
5 В → 3,3 В0,7 А1,19 Вт≈ 107 °Cна пределе 1,2 Вт и 125 °C при 18 °C вокруг
12 В → 3,3 В0,2 А1,74 Вт≈ 157 °Cперегрев, тепловая защита
12 В → 5 В0,1 А0,70 Вт≈ 63 °Cдопустимо

Ток покоя (5 мА) в таблице не учтён — он добавляет 25–60 мВт. Медный полигон под фланцем снижает тепловое сопротивление до 46 °C/Вт, но при разности напряжений больше 3–4 В и токах от нескольких сотен миллиампер выгоднее импульсный преобразователь — сравнение потерь даёт калькулятор «LDO или DC-DC». Почему так происходит и чем LDO отличаются друг от друга, рассказано в статьях «LDO-стабилизатор» и «Как выбрать LDO-стабилизатор».

Частые вопросы

Почему AMS1117 сильно греется?

Линейный стабилизатор рассеивает в тепло (Uвх − Uвых) · Iнагр. От 5 В при выходе 3,3 В и токе 0,5 А это 0,85 Вт — при тепловом сопротивлении корпуса SOT-223 около 90 °C/Вт кристалл нагреется на 76 °C. От 12 В при том же токе — 4,35 Вт, и стабилизатор уйдёт в тепловую защиту при 165 °C. AMS1117 гарантирует стабилизацию только до 1,2 Вт рассеивания в SOT-223 — при большей разности напряжений ставьте импульсный преобразователь.

Какой конденсатор нужен на выходе AMS1117?

Выходной конденсатор — часть частотной коррекции стабилизатора: без него AMS1117 может возбудиться. Даташит гарантирует устойчивость во всех режимах с танталовым конденсатором 22 мкФ на выходе; если вывод ADJ шунтирован конденсатором для подавления пульсаций, требования к выходному конденсатору растут, и 22 мкФ тантала покрывают и этот случай.

Можно ли получить 3,3 В от литиевого аккумулятора через AMS1117?

Плохо. Падение напряжения AMS1117 — до 1,3 В при токе 0,8 А (при меньших токах оно уменьшается), поэтому для 3,3 В на выходе при таком токе нужно не меньше 4,6 В на входе. Литиевый аккумулятор даёт 3,0–4,2 В — стабилизатор большую часть времени не будет стабилизировать. Нужен LDO с падением в десятые доли вольта или импульсный повышающе-понижающий преобразователь.

Как подключить регулируемую AMS1117 (ADJ)?

Между выходом и ADJ ставят резистор R1, между ADJ и общим проводом — R2. Стабилизатор держит 1,25 В на R1, и выход равен 1,25 · (1 + R2 / R1) + IADJ · R2, где IADJ — около 55 мкА. Через R1 должен течь ток не меньше минимального тока нагрузки, до 10 мА, поэтому R1 выбирают не больше 120–125 Ом.

Источники

  1. Advanced Monolithic Systems. AMS1117 1A Low Dropout Voltage Regulator — Ordering Information (версии и корпуса), Pin Connections, Absolute Maximum Ratings, Electrical Characteristics (две колонки: при 25 °C и во всём диапазоне температур), примечания 2–5, Application Hints: устойчивость, защитные диоды, формула выходного напряжения, тепловая защита 165 °C
  2. Texas Instruments. LM1117 800-mA Low-Dropout Linear Regulator (SNOS412) — совместимый по выводам стабилизатор: 1 — ADJ/GND, 2 и фланец — выход, 3 — вход (сведения со страницы распиновки стабилизаторов)

Нашли ошибку?

Смотрите также