核心内容摘要
甘雨白水洒一地，潮涌创新谱新篇
HT7533与1117稳压芯片基础特性对比在电源设计领域HT7533和1117这两款稳压芯片都是工程师们常用的选择。
HT7533是一款采用CMOS技术的低压差线性稳压器最大输出电流100mA输入电压最高可达30V。
它的静态电流极低只有
5μA这使得它特别适合电池供电的低功耗设备。
我在设计无线传感器节点时经常使用这款芯片实测下来它的低功耗特性确实很出色。
相比之下1117稳压芯片的输出电流能力更强通常可以达到800mA甚至1A。
它的输入电压范围一般在15V以内压差电压约为
1V800mA。
1117的封装形式更多样常见的有SOT-223和TO-220两种。
记得我第一次使用1117时就被它的大电流输出能力惊艳到了完全能满足大多数嵌入式系统的需求。
从内部结构来看HT7533采用CMOS工艺这使得它具有极低的静态电流。
而1117采用的是双极型晶体管工艺虽然静态电流稍高约5mA但能提供更大的输出电流。
在实际项目中如果需要长时间待机的低功耗设备我会优先考虑HT7533而对于需要驱动较大负载的系统1117则是更好的选择。
动态特性实测对比分析
1 电压过冲现象测试为了对比两款芯片的动态特性我搭建了一个简单的测试电路。
使用MOS管控制负载切换用示波器观察输出电压的变化。
当输入电压从0V阶跃到12V时HT7533的输出出现了明显的过冲现象峰值电压达到了
8V持续时间约15ms。
这个现象在给MCU供电时需要特别注意过高的电压可能会损坏敏感的元器件。
相比之下1117的表现就稳定得多。
在同样的测试条件下输出电压平稳上升到
3V完全没有出现过冲。
这个差异主要是因为1117内部有更好的反馈控制机制。
我在多个项目中验证过这个现象结果都非常一致。
2 瞬态响应能力测试瞬态响应是另一个重要指标。
我使用5Ω电阻作为负载通过MOS管以1kHz频率切换模拟600mA的负载变化。
测试发现HT7533在负载突变时输出电压波动达到400mV恢复时间约50μs。
这个表现对于高精度应用来说可能不够理想。
1117在同样的测试中表现更出色。
负载突变时电压波动仅250mV恢复时间缩短到10μs左右。
这个特性使得1117更适合用于对电源稳定性要求较高的场合比如ADC采样电路或者射频模块供电。
优化策略与实践经验
1 HT7533的输入缓冲设计针对HT7533的电压过冲问题我发现最有效的解决方案是在输入端增加RC缓冲电路。
通过实验验证10Ω电阻配合10μF电容的组合就能显著改善过冲现象。
当我把电阻增加到200Ω时过冲基本消失但代价是输入电压上升时间延长到5ms。
在实际应用中需要根据具体需求权衡。
对于不介意启动延迟的系统可以使用较大的电阻值而对于需要快速上电的设备则应该选择较小的阻值。
我在一个物联网设备中就采用了51Ω电阻和22μF电容的折中方案效果很不错。
2 1117的输出电容选择虽然1117的性能已经很出色但正确的输出电容选择仍然很重要。
根据我的经验使用低ESR的陶瓷电容效果最好。
需要注意的是1117对电容的ESR有一定要求ESR过小反而可能导致振荡。
我一般会选用10μF的X5R或X7R陶瓷电容再并联一个1μF的电容来优化高频响应。
数据手册中特别提醒不要使用多层表贴电容因为它们的阻尼特性较差。
我在早期的一个项目中就犯过这个错误导致系统偶尔会出现不稳定的情况。
后来改用钽电容后问题就解决了。
3 PCB布局建议良好的PCB布局对稳压芯片的性能影响很大。
对于HT7533我建议将输入电容尽可能靠近芯片引脚接地回路要短而宽。
而在使用1117时除了要注意输入电容的位置外还需要特别注意散热问题。
在布板时我会在芯片的散热焊盘上多打过孔帮助热量传导到底层铜箔。
记得有一次为了节省空间我把1117放在了PCB的角落结果在高负载时芯片温度飙升导致输出电压不稳定。
后来重新设计布局增加了散热面积问题就迎刃而解了。