LM2940, LM2937, LP2950, MCP1703 — как подобрать стабилизатор с малым падением напряжения под нагрузку?

Кто чему соответствует

Как выбрать под нагрузку

• До 100 мА от батареи — LP2950 или MCP1703: в этой схеме ток покоя определяет, как быстро сядет батарея, а не ток нагрузки.
• До 250 мА — MCP1703A, если вход не выше 16 В: 2 мкА против десятков микроампер у остальных, а запас по току втрое больше, чем у LP2950.
• До 500 мА — LM2937: PNP-проходной элемент, выдерживает провалы напряжения бортовой сети и 60 В нагрузочного выброса.
• До 1 А — LM2940 или AP7361; разница между ними в допустимом входном напряжении: 26 В против 6 В.
• Ток считают по худшему случаю: минимальный ток стабилизатора должен быть заметно выше максимального тока нагрузки, иначе он уйдёт в защиту по перегреву.

Почему ток покоя решает в батарейных схемах

В схеме, которая большую часть времени спит, потребление самого стабилизатора может оказаться больше потребления всей остальной части. Типичный пример — датчик с радиомодулем, который просыпается раз в минуту на несколько сотен миллисекунд: при 75 мкА тока покоя LP2950 батарея ёмкостью 200 мА·ч уходит примерно за 11 суток, а при 2 мкА у MCP1703A — более чем за 300 суток. Разница между этими двумя цифрами не имеет ничего общего с разницей по выходному току, поэтому «взять помощнее» здесь означает «взять дороже по току покоя, но дешевле по батарее».

Отдельно про точность: LP2950 имеет начальный допуск 0,5 % и флаг ошибки с логическим входом отключения — это стабилизатор скорее для прецизионных опорных и измерительных целей, где важна стабильность напряжения, а не только его наличие. MCP1703A с допуском ±0,4 % типового выходного напряжения и точностью 2 мкА рассчитан на противоположную задачу: дёшево по потреблению, от входа до 16 В, с мелкой выходной ёмкостью.

Что проверять при заказе

1. 01 Корпус и число выводов: у LP2950 и LM2931 есть варианты TO-92, TO-220, TO-252, SOIC-8 и D2PAK, и они не взаимозаменяемы по посадке.
2. 02 Выходное напряжение и его допуск: 3,3 В и 3,0 В — разные позиции, 5,0 В и 5,5 В — тоже.
3. 03 Регулируемая или фиксированная версия: у регулируемой своя схема включения и своя цепь задания выхода, её нельзя заменить фиксированной без переделки платы.
4. 04 Требования к выходному конденсатору: у PNP-версий вроде LM2937 допустимый ESR другой, чем у CMOS-версий, и это частая причина «нестабильного» выхода.
5. 05 Ток покоя, если схема питается от батареи: он сопоставим с потреблением дежурной части всей платы.

Частые вопросы

• Чем заменить LM2940 — AP7361 при входе до 6 В, MCP1703A при нагрузке до 250 мА.
• Можно ли поставить LM2931 вместо LP2950 — по току да, но у LM2931 нет флага ошибки и логического входа отключения.
• Почему MCP1703A, а не MCP1703 — это рекомендованная производителем версия: плотнее допуск падения напряжения, лучше точность и согласование по PSRR.
• Чем LDO отличается от DC-DC — LDO не преобразует тип питания и рассеивает разницу напряжений в тепло; DC-DC (LM2596, MP1584) выгоднее при большой разнице уровней.
• Где применяют эти стабилизаторы — питание микроконтроллеров, АЦП, радиомодулей и датчиков, где важны стабильность напряжения и низкий шум.