MAXIM MAX15104

19-6266; Rev 0; 4/12
备有评估板
MAX15104
小尺寸、2A、低压差、线性稳压器，
采用2.7mm x 1.6mm封装
概述
MAX15104是一款小尺寸、低压差、线性稳压器，优化用
于网络、数据通信和服务器应用。稳压器可从1.7V至5.5V
电源输入产生高达2A的电流，电压输出精度为±1.6%。输
出可调至最低0.6V，满载时确保压差小于150mV。内部p
沟道开关带有折返限流和热关断保护。
特性
S 1.7V至5.5V工作范围
S 输出2A电流时压差低至150mV
S 在输入电源、负载和温度变化范围内，保持±1.6%输出
精度
S 70dB PSRR @ 500kHz
MAX15104具有外部旁路输入，以减小噪声。该旁路输入
也作为软启动控制，包括使能输入和电源就绪输出，以进
行电源排序控制。
S 输出电压：0.6V至5.2V可调
MAX15104采用1.6mm x 2.7mm WLP封装，-40°C至+85°C 工作温度范围。
S 热关断保护
应用
S 折返限流保护
S 15μVRMS (典型值)低噪声
S 小尺寸1.6mm x 2.7mm WLP封装
网络
电信/数据通信
服务器
基站
PLL电源
典型工作电路
INPUT
(1.7V TO 5.5V)
OUT
IN
MAX15104
CIN
2.2µF
R1
0 TO 4.6kI
EN
PG
OUTPUT
(0.6V TO VIN - 200mV)
FB
POWER-GOOD
OUTPUT
GND
SS_BYP
CSS
100nF
R2
600I
COUT
22µF
MAX15104
小尺寸、2A、低压差、线性稳压器，
采用2.7mm x 1.6mm封装
Absolute Maximum Ratings
IN, EN, PG, SS_BYP, FB to GND ............................-0.3V to +6V
OUT to GND................................................-0.3V to (VIN + 0.3V)
OUT Short Circuit.......................................................Continuous
Continuous Power Dissipation (TA = +70NC)
WLP (derate 19.2mW/NC above +70NC).....................1538mW
Operating Temperature Range ......................... -40NC to +85NC
Storage Temperature Range .......................... -65NC to +150NC
Junction Temperature .....................................................+150NC
Soldering Temperature (reflow) (Note 1).........................+260NC
Note 1: The WLP package is constructed using a unique set of package techniques that impose a limit on the thermal profile. The
device can be exposed during board-level solder attach and rework. This limit permits only the use of the solder profiles
recommended in the industry-standard specification JEDEC 020A, paragraph 7.6, Table 3 for IR/VPR and convection
reflow. Preheating is required. Hand or wave soldering is not allowed.
Stresses beyond those listed under “Absolute Maximum Ratings” may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, and functional operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated in the operational sections of the specifications is not implied. Exposure to absolute
maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability.
Package Thermal Characteristics (Note 2)
WLP
Junction-to-Ambient Thermal Resistance (qJA)...........30°C/W
Note 2: Package thermal resistances were obtained using the method described in JEDEC specification JESD51-7, using a fourlayer board. For detailed information on package thermal considerations, refer to china.maximintegrated.com/thermal-tutorial.
Electrical Characteristics
(VIN = 3.3V, VOUT = 1.5V, VEN = VIN, IOUT = 100mA, CIN = 2.2µF, COUT = 22µF, TA = TJ = -40NC to +85NC, typical values are at
TA = +25NC, unless otherwise noted.) (Note 3)
PARAMETER
SYMBOL
CONDITIONS
MIN
TYP
MAX
UNITS
1.7
5.5
V
2.03
2.099
V
IN
Input Voltage Range
VIN
Input Undervoltage Lockout
VIN_UV
Input Undervoltage Lockout
Hysteresis
VIN_UV_HYS
VIN rising
70
mV
OUT
Output Voltage Range
VOUT
0.6
5.2
V
Load Regulation
IOUT = 30mA to 2A
Line Regulation
VIN = 1.7V to 5.5V, VOUT = 0.6V,
IOUT = 190mA
Dropout Voltage
IOUT = 2A, VFB = 580mV (Note 4)
50
In-Regulation Current Limit
VIN = 5.5V, VFB = 500mV
2.5
A
Short-Circuit Foldback Current
Limit
VIN = 5.5V, VOUT = 0V, VFB < 100mV
1.4
A
Output Shutdown Leakage
VIN = 5.5V, VOUT = 0V, VEN = 0V
Line Transient
DVIN = 0.5V, tRISE = tFALL = 5Fs
0.1
-0.15
%/A
+0.15
%/V
150
mV
5
2
FA
%
2
MAX15104
小尺寸、2A、低压差、线性稳压器，
采用2.7mm x 1.6mm封装
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)
(VIN = 3.3V, VOUT = 1.5V, VEN = VIN, IOUT = 100mA, CIN = 2.2µF, COUT = 22µF, TA = TJ = -40NC to +85NC, typical values are at
TA = +25NC, unless otherwise noted.) (Note 3)
PARAMETER
SYMBOL
CONDITIONS
MIN
TYP
MAX
UNITS
Load Transient
IOUT = 100mA to 1A to 100mA,
tRISE = tFALL = 1Fs
1.3
%
Power-Supply Rejection
Frequency = 500kHz, IOUT = 500mA
70
dB
Output Voltage Noise
Frequency = 500Hz to 100kHz,
IOUT = 100mA
15
FVRMS
FB
FB Threshold Accuracy
IOUT = 190mA, VOUT = 1.5V to 5V,
VIN = (VOUT + 0.3V) to 5.5V
593
IOUT = 3mA to 2A, VOUT = 1.5V to 5V,
VIN = (VOUT + 0.3V) to 5.5V
590
600
mV
610
VFB = 0.6V, VIN = 5.5V
FB Input Current
606
1
FA
3.5
mA
1
FA
GND
Ground Supply Current
1.8
VIN = 1.7V to 5.5V
Ground Shutdown Current
POWER-GOOD OUTPUT
Power-Good (PG) Threshold
VFB moving out of
regulation, VHYS = 15mV
Power-Good (PG) OutputVoltage Low
IPG = 2mA (sink)
FB = high
638
650
662
FB = low
538
550
562
25
80
mV
1
FA
Power-Good (PG) Delay
100
Power-Good (PG) Leakage
VPG = 5.5V
mV
Fs
ENABLE
Enable Input High Threshold
VEN_HIGH
Enable Input Low Threshold
VEN_LOW
Enable Input Bias Current
1.2
VEN = 0 to 5.5V
V
0.4
V
+1
FA
9.2
12
FA
45
100
I
-1
SOFT-START
Soft-Start Charging Current
VSS_BYP = 100mV
Soft-Start Pulldown Resistance
VEN = 0V, ISS_BYP = 2mA
8
THERMAL SHUTDOWN
Thermal Shutdown Threshold
Thermal Shutdown Hysteresis
Threshold falling
+160
NC
15
NC
Note 3: All devices 100% production tested at TA = +25°C. Limits over the temperature range are guaranteed by design.
Note 4: Dropout is defined as VIN - VOUT when VOUT falls 3% below its nominal voltage value.
3
MAX15104
小尺寸、2A、低压差、线性稳压器，
采用2.7mm x 1.6mm封装
典型工作特性
(VIN = 1.8V, VOUT = 1.5V, TA = +25NC, unless otherwise noted.)
VOUT = 2.5V
30
VOUT = 1.8V
20
VOUT = 3.3V
10
0
0.5
VOUT = 3V
0
VOUT = 1.5V V
OUT = 2.5V
-0.05
1.5
1.505
1.500
1.495
1.485
-0.10
1.0
2.0
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
OUTPUT CURRENT (A)
OUTPUT CURRENT (A)
OUTPUT VOLTAGE
vs. TEMPERATURE
STARTUP WAVEFORMS
1.8
3.0
MAX15104 toc04
1.498
1.496
NO LOAD
1V/div
1.494
IIN
2A/div
1.490
VOUT
1V/div
1A LOAD 2A LOAD
1.486
VPG
1.484
1V/div
1.482
3.3
3.8
4.3
4.8
10
9
VEN
1.488
2.8
5.3
SOFT-START TIME
vs. CAPACITOR VALUE
CSS =100nF
1.492
2.3
INPUT VOLTAGE (V)
MAX15104 toc05
1.500
OUTPUT VOLTAGE (V)
1.510
1.490
VOUT = 5V
0
0.05
IOUT = 0.5A
MAX15104 toc06
40
1.515
OUTPUT VOLTAGE (V)
50
0.10
MAX15104 toc02
60
OUTPUT VOLTAGE
vs. INPUT VOLTAGE
8
SOFT-START TIME (ms)
DROPOUT VOLTAGE (mV)
MAX15104 toc01
DEFINED VIN - VOUT WHEN VOUT
FALLS 2% BELOW NOMINAL
70
OUTPUT VOLTAGE ERROR (%)
80
OUTPUT VOLTAGE ERROR
vs. OUTPUT CURRENT
MAX15104 toc03
DROPOUT VOLTAGE
vs. OUTPUT CURRENT
7
6
5
4
3
2
1
0
1.480
-40
-15
10
35
60
85
5
1ms/div
FB VOLTAGE vs. TEMPERATURE
(VOUT = 1.5V)
45
65
85
100
0.599
NO LOAD
0.598
1A LOAD-TRANSIENT RESPONSE
MAX15104 toc08
MAX15104 toc07
0.600
FB VOLTAGE (V)
25
CAPACITOR VALUE (nF)
TEMPERATURE (°C)
VOUT
AC-COUPLED
50mV/div
1A LOAD
0.597
0.596
0.595
2A LOAD
1A
0.594
IOUT
500mA/div
0.593
100mA
0.592
0.591
-40
-15
10
35
60
85
40µs/div
TEMPERATURE (°C)
Maxim Integrated
4
MAX15104
小尺寸、2A、低压差、线性稳压器，
采用2.7mm x 1.6mm封装
典型工作特性(续)
(VIN = 1.8V, VOUT = 1.5V, TA = +25NC, unless otherwise noted.)
2A LOAD-TRANSIENT RESPONSE
LINE-TRANSIENT RESPONSE
MAX15104 toc10
MAX15104 toc09
ILOAD = 1A
2.3V
VOUT
AC-COUPLED
50mV/div
VIN
200mV/div
1.8V
2A
VOUT
AC-COUPLED
20mV/div
IOUT
1A/div
100mA
100µs/div
40µs/div
GROUND CURRENT
vs. INPUT VOLTAGE
FOLDBACK CURRENT-LIMIT WAVEFORMS
MAX15104 toc11
MAX15104 toc12
3.0
2.5
GROUND CURRENT (mA)
VOUT
500mV/div
IOUT
2A/div
2.0
ILOAD = 1A
1.5
1.0
ILOAD = 0A
0.5
0
100µs/div
0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5
INPUT VOLTAGE (V)
VPG
2V/div
200µs/div
PSRR (dB)
IOUT
5A/div
80
70
60
50
40
PSRR (0A LOAD)
PSRR (10mA LOAD)
PSRR (100mA LOAD)
PSRR (500mA LOAD)
30
20
10
100
1k
10k
9
CSS = 100nF
3
100k
FREQUENCY (Hz)
Maxim Integrated
CSS = 4.7nF
12
6
0
10
NO CSS
15
NOISE DENSITY (µVRMS)
100
90
VOUT
1V/div
18
MAX15104 toc14
120
110
VIN
2V/div
MAX15104 toc15
MAX15104 toc13
1.8V
NOISE DENSITY
(ILOAD = 100mA)
PSRR vs. FREQUENCY
SHORT-CIRCUIT WAVEFORMS
1M
10M
100
1k
10k
100k
FREQUENCY (Hz)
5
MAX15104
小尺寸、2A、低压差、线性稳压器，
采用2.7mm x 1.6mm封装
焊球配置
TOP VIEW
MAX15104
1
2
3
4
5
EN
PG
GND
SS_BYP
FB
IN
IN
IN
IN
IN
OUT
OUT
OUT
OUT
OUT
+
A
B
C
WLP
焊球说明
焊球
名称
功能
A1
EN
A2
PG
A3
GND
A4
SS_BYP
A5
FB
反馈输入。在OUT和GND之间连接电阻分压器，以设置输出电压。
B1, B2, B3,
B4, B5
IN
电源电压输入，连接至1.7V至5.5V电源。利用2.2μF或更大的陶瓷电容将IN旁路至GND。
C1, C2, C3,
C4, C5
OUT
Maxim Integrated
高电平有效使能输入，将EN驱动至逻辑高电平时，使能LDO。连接至IN，器件随时就绪工作。
电源就绪输出，开漏输出。输出电压达到稳压范围时，输出高电平。
地。
SS_BYP旁路/软启动输入，SS_BYP和GND之间连接陶瓷电容，以减小输出噪声并设置软启动缓升时间。
稳压输出，在OUT和GND之间连接22μF电容。为获得较好的负载瞬态性能，可使用较大的电容。
6
MAX15104
小尺寸、2A、低压差、线性稳压器，
采用2.7mm x 1.6mm封装
功能框图
SS_BYP
IN
UNDERVOLTAGE
LOCKOUT
THERMALOVERLOAD
PROTECTION
0.60V
REF
EN
0.55V
gM
ERROR
AMPLIFIER
P
0.65V
SHUTDOWN
LOGIC
ILIM
OUT
FB
GND
PG
MAX15104
PG
CIRCUITRY
详细说明
MAX15104是一款小尺寸、低压差、线性稳压器，优化用
于服务器、网络和电信设备。稳压器从1.7V至5.5V输入电
源产生高达2A的负载电流，输出精度为±1.6%。输出电压
可调至最低0.6V，满载时确保压差小于150mV。内部p沟
道开关带有折返限流和热关断保护。
MAX15104具有外部旁路输入，以减小噪声。该旁路输入
也作为软启动控制，包括使能输入和电源就绪输出，以进
行电源排序控制。
内部p沟道调整管
MAX15104具有2A p沟道MOSFET调整管，与采用pnp型
调整管的类似设计不同，p沟道调整管的栅极驱动电流非
常低。重载下，当调整管饱和并需要较高的基极驱动电
Maxim Integrated
N
流，基于pnp的稳压器会在最大压差下消耗相当大的电流。
MAX15104不存在这些缺陷，即使在最大压差下也仅消耗
1.8mA的静态电流。
输出电压选择
MAX15104输出电压可调。利用连接至FB的外部电阻分压
器，可将输出电压设置在+0.6V至VIN - 200mV (见典型工
作电路 )，按下式设置输出电压：
VOUT = VFB (1 + R1/R2)
式中，VFB = +600mV。
为简化电阻选择：
R1 = R2 (VOUT/VFB - 1)
将R2设为600Ω。
7
MAX15104
小尺寸、2A、低压差、线性稳压器，
采用2.7mm x 1.6mm封装
使能
PMAX = [(TJ(MAX) - TA)/(BJA)]
EN的逻辑低电平将禁止MAX15104工作。关断模式下，将
关闭调整管、控制电路、基准以及全部偏压，使供电电流
降至1μA。将EN连接至IN时，器件处于常规工作模式；关
断模式下，软启动电容通过内部下拉电阻放电。
式 中，(TJ(MAX) - TA)为 最 大 允 许 管 芯 结 温(+150°C)与 环
境 之 间 的 温 差。 图1所 示 为 典 型PCB在+25°C、+50°C和
+70°C环境温度下所允许的功耗(参见MAX15104评估板)。
软启动
应用信息
如典型工作电路 所示，MAX15104利用gM级和集成电容
CSS控制稳压器的反馈设置点。将EN驱动至低电平时，软
启动电容放电；将EN驱动至高电平或给器件加电时，以
9.2μA恒定电流对软启动电容充电。启动时，反馈设置点
线性增加，降低电源浪涌电流。
电容选择和稳压器的稳定性
式 中，CSS的 单 位 为nF。使 用 电 容 值 介 于30nF至100nF、
电压额定值大于5V的电容。
MAX15104的输入、输出端都需要外接电容。在IN和GND
之 间 连 接 至 少2.2μF电 容(CIN)， 在OUT和GND之 间 连 接
22μF电容(COUT)。工作电流较小(比如1A)时，可使用10μF
电容。务必使用具有低等效串联电阻(ESR)的表贴陶瓷电
容。使输入、输出走线的宽度至少达到2.5mm，将CIN和
COUT与IC的距离在6mm以内，从而使PCB引线电感降至
最小。
由于该线性变化电压作用在限流比较器，输出电压缓升的
实际时间取决于负载电流和输出电容。使SS_BYP保持浮
空时，禁止软启动。
输出电容的ESR会影响稳定性和输出噪声。使用ESR为
50mΩ或更小的电容，确保稳定性和最优瞬态响应。尤其
是输出电压非常低(< 2V)、输出电流较大(> 0.5A)的应用。
折返限流
由于一些电容电介质随偏置电压和温度发生变化，所以请
查阅电容制造商提供的技术规格，确保电容在整个工作电
压和温度范围内均满足这些要求。
tSS = 6.315 x 10-5 x CSS
输出电压在稳压范围以内时，MAX15104的限流值为2.5A。
输出电压下降至标称电压的17%时，限流值按指数律折返
至1.4A。输出可无限期短路至地，不会损坏器件。器件应
避免连续输出大于2A的电流，以防损坏稳压器。
2.5
热过载保护功能限制MAX15104的总功耗。结温超过TJ =
+160°C时，温度传感器关断调整管，使IC冷却。IC结温下
降大约15°C时，温度传感器将调整管导通。所以，连续短
路条件将造成输出的折返限流。
热过载保护功能在故障条件下有效保护MAX15104。为连
续工作，不要超过结温额定值TJ = +125°C。
工作区域和功耗
器件功耗为P = IOUT (VIN - VOUT)。所以最大功耗为：
MAXIMUM OUTPUT CURRENT (A)
热过载保护
2.0
TA = +25NC
1.5
1.0
TA = +50NC
0.5
TA = +70NC
TJ = +125NC (BASED ON MAX15102 EV KIT)
0
0
1
2
3
4
5
INPUT-OUTPUT DIFFERENTIAL VOLTAGE (V)
图1. 最大输出电流曲线
Maxim Integrated
8
MAX15104
小尺寸、2A、低压差、线性稳压器，
采用2.7mm x 1.6mm封装
定购信息
输入至输出(压差)压降
稳压器的最小输入至输出电压差(压差)决定了所允许的最
低输入电源电压。压差是稳压器调整管的RDS(ON)与额定负
载电流的乘积。MAX15104的RDS(ON)为25mΩ，2A电流时
对应压差为50mV (参见Electrical Characteristics 和典型工
作特性 中的压差与输出电流关系曲线)。
型号
MAX15104EWL+
温度范围
引脚-封装
-40NC至+85NC
15 WLP
+表示无铅(Pb)/符合RoHS标准的封装。
噪声、PSRR和瞬态响应
MAX15104设计具有低压差特性，同时还保持了良好的噪
声、瞬态响应和交流抑制指标。工作在噪杂环境时，可通
过增大输入、输出电容改善电源噪声抑制比和瞬态响应。
MAX15104输出噪声典型值为15μVRMS (参见典型工作特
性 中的噪声密度图)。
芯片信息
PROCESS: BiCMOS
封装信息
PCB布局散热考虑
封装的额定耗散功率在很大程度上依赖于稳压器下方的
覆铜面积，封装所允许的最大耗散功率为1538mW (通过
MAX15104评估板测得)。
如果PCB布局时注意散热，封装还可耗散更大功率。例如，
使用顶层和底层覆铜作为散热器，并通过过孔连接到电路
板的中间层(GND)，将封装热量有效传导到电路板，降低
MAX15104在大功率下的结温。此外，还可以取出顶层和
底层IC周围的阻焊层，从而将热量直接释放到空气中。IC
允许的最大功耗计算如下：
如需最近的封装外形信息和焊盘布局(占位面积)，请查询china.
maximintegrated.com/packages。请注意，封装编码中的“+”、
“#”或“-”仅表示RoHS状态。封装图中可能包含不同的尾缀字符，
但封装图只与封装有关，与RoHS状态无关。
封装类型
封装编码
外形编号
焊盘布局编号
15 WLP
W151B2+1
21-0205
参见 应用笔记1891
PMAX = [(TJ(MAX) - TA)/(BJA)]
式中，(TJ(MAX) - TA)为最大允许的管芯温度(+150°C)与环
境之间的温差。
MAX15104评估板提供了一个布局示例，供用户参考。
9