芯耀
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在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，穩(wěn)壓器是不可或缺的核心組件之一。隨著國產(chǎn)芯片的持續(xù)發(fā)展，越來越多性能優(yōu)異、價(jià)格親民的線性穩(wěn)壓芯片進(jìn)入市場(chǎng)。HX75XX 系列 LDO 穩(wěn)壓器作為國產(chǎn)代表性產(chǎn)品之一，憑借其穩(wěn)定性、高性價(jià)比和良好的兼容性，受到眾多工程師青睞。本文將深入剖析 HX75XX 的結(jié)構(gòu)原理、典型特性、實(shí)際應(yīng)用與與國外競(jìng)品的對(duì)比，助力工程師在項(xiàng)目選型與實(shí)際設(shè)計(jì)中作出更優(yōu)判斷。
一、什么是 HX75XX？
HX75XX 是由國內(nèi)芯片制造商宏芯微電子（Huaxin Micro）推出的一款低壓差線性穩(wěn)壓器（Low Dropout Regulator，簡稱LDO），適用于需要將輸入電壓穩(wěn)定轉(zhuǎn)換為固定輸出電壓的應(yīng)用場(chǎng)合。
“75XX”中的“XX”代表具體的輸出電壓，比如 HX7505 表示輸出電壓為 5V，HX7503 表示輸出電壓為 3.3V，以此類推。
HX75XX 屬于三端穩(wěn)壓器，外形封裝通常為 TO-220、TO-252（DPAK）、SOT-223 等，兼容多種電源應(yīng)用場(chǎng)景。
二、HX75XX 的基本原理
HX75XX 是一款 線性穩(wěn)壓器，其基本原理如下：
1.電壓采樣與比較器：內(nèi)部采樣輸出端電壓，與參考電壓進(jìn)行比較。
2.誤差放大器：比較器輸出差值后送入誤差放大器，控制后級(jí)的功率調(diào)整管。
3.功率調(diào)整管（Pass Transistor）：調(diào)節(jié)輸入電壓流向輸出，以維持穩(wěn)定電壓。
4.電壓參考源：通常為高精度帶隙參考源，確保電壓精度穩(wěn)定。
與傳統(tǒng)的 78XX 三端穩(wěn)壓器相比，HX75XX 具有更小的壓差（Dropout Voltage），通常在 300mV 左右（@1A 電流），適合用于電源余量有限的場(chǎng)合。
三、HX75XX 的主要參數(shù)
四、HX75XX 系列型號(hào)對(duì)比
HX75XX 系列的常見型號(hào)包括：
-
HX7505：固定輸出 5V
-
HX7503：固定輸出 3.3V
-
HX7509：固定輸出 9V
-
HX7512：固定輸出 12V
它們均基于相同的內(nèi)核結(jié)構(gòu)，不同之處在于輸出電壓設(shè)定與部分負(fù)載匹配調(diào)整。
五、HX75XX 應(yīng)用電路設(shè)計(jì)
1. 典型應(yīng)用電路
-輸入電容（Cin）：通常為 0.1μF ~ 10μF，推薦使用陶瓷電容或鉭電容。
-輸出電容（Cout）：建議 10μF，提升動(dòng)態(tài)響應(yīng)與穩(wěn)定性。
2. PCB設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
-大電流路徑短而粗，減少壓降與熱損。
-若電流較大（>1A），應(yīng)設(shè)計(jì)散熱片或大面積銅箔散熱。
六、典型應(yīng)用場(chǎng)景
HX75XX 適用于多種需要低噪聲、低壓差、穩(wěn)定輸出的電源場(chǎng)景：
-工業(yè)控制設(shè)備：PLC、MCU、ADC 前端供電
-家電產(chǎn)品：電源板輸出穩(wěn)壓
-安防設(shè)備：攝像頭核心電壓穩(wěn)定器
-通訊設(shè)備：5V/3.3V 信號(hào)處理模塊電源
七、與國外芯片的對(duì)比分析
HX75XX 常被用來替代如下國外芯片：
| HX75XX 對(duì)應(yīng)替代 | 國外芯片型號(hào) | 差異說明 |
|---|---|---|
| HX7505 | AMS1117-5.0 | 電流能力更大，溫升略高 |
| HX7503 | LD1117-3.3 | 壓差更小，性價(jià)比更高 |
| HX7512 | LM7812 | 更低壓差，更小封裝 |
總體來看，HX75XX 在中低功率穩(wěn)壓應(yīng)用中性能與進(jìn)口芯片相當(dāng)，甚至在成本與可替代性方面具有優(yōu)勢(shì)。
八、HX75XX 使用注意事項(xiàng)
1.電壓裕度控制：輸入電壓需高于輸出電壓最少0.5V以上，以保證穩(wěn)定工作。
2.注意溫升與散熱：大電流輸出時(shí)芯片發(fā)熱明顯，需設(shè)計(jì)合理散熱機(jī)制。
3.電容兼容性：部分批次芯片對(duì)輸出電容 ESR（等效串聯(lián)電阻）敏感，建議優(yōu)先使用陶瓷或鉭電容。
4.抗干擾能力：布線過程中應(yīng)避免高頻信號(hào)靠近 LDO 路徑。
5.軟啟動(dòng)機(jī)制缺失：若需控制啟動(dòng)延時(shí)，需外部電路配合實(shí)現(xiàn)。
九、實(shí)際測(cè)評(píng)簡述
通過在 STM32 單片機(jī)應(yīng)用板中替換 AMS1117-3.3 為 HX7503，測(cè)試以下情況：
-啟動(dòng)時(shí)間：接近，均在 100us 內(nèi)。
-輸出電壓偏差：HX7503 穩(wěn)定在 3.32V，偏差 ±1% 內(nèi)。
-輸出紋波：與 AMS1117 基本持平，Cout 選型影響較大。
-熱量對(duì)比：HX7503 在 1A 負(fù)載下溫升略高約 3~5℃，但在散熱優(yōu)化后表現(xiàn)相當(dāng)。
十、總結(jié)與展望
國產(chǎn) LDO 穩(wěn)壓器 HX75XX 系列芯片以其良好的電氣性能、簡單的外圍設(shè)計(jì)、高性價(jià)比和可替代國外同類芯片的能力，在國內(nèi)嵌入式與工業(yè)電子產(chǎn)品中得到了廣泛應(yīng)用。盡管在超低噪聲、超小封裝等極端要求方面仍不及某些國際大廠產(chǎn)品，但在大多數(shù)日常設(shè)計(jì)任務(wù)中，HX75XX 已是非?？煽康倪x擇。
未來，隨著國產(chǎn)模擬芯片設(shè)計(jì)能力的持續(xù)進(jìn)步，HX75XX 系列有望拓展出具備更高 PSRR、更低噪聲、更小封裝的新品種，進(jìn)一步推動(dòng)國內(nèi)電子產(chǎn)品自主化水平提升。
