Leitfaden zum Spannungsregler AMS1117: Funktionen, Pinbelegung und Funktionsweise

Der AMS1117 ist aufgrund seines einfachen Designs, seines stabilen Ausgangs und seiner Fähigkeit, einen Ausgangsstrom von bis zu 1 A bereitzustellen, ein weit verbreiteter LDO-Regler.Da es sowohl in Versionen mit fester als auch in einstellbarer Spannung erhältlich ist, eignet es sich außerdem für ein breites Spektrum an Leistungsregelungsanwendungen.In diesem Artikel geht es um den LDO-Regler AMS1117, einschließlich seiner Pinbelegung, Spezifikationen, Funktionen, Funktionsprinzip, Anwendungen und mehr.

Katalog

AMS1117 LDO-Regler Basic

Die AMS1117 ist ein linearer 1-A-Low-Dropout-Spannungsregler (LDO), der eine stabile Ausgangsspannung für elektronische Schaltkreise liefert.Es kann einen Ausgangsstrom von bis zu 1 A liefern und arbeitet mit einer kleinen Eingangs-zu-Ausgangsspannungsdifferenz, wodurch es für Systeme geeignet ist, bei denen Energieeffizienz und stabile Regelung wichtig sind.Das Gerät hat typischerweise eine Dropout-Spannung von etwa 1,3 V, die niedriger wird, wenn der Laststrom abnimmt.

Der Regler verfügt über eine On-Chip-Trimmung, die die Genauigkeit der Referenzspannung innerhalb von etwa 1,5 % hält und so zur Aufrechterhaltung einer stabilen Ausgangsleistung beiträgt.Es verfügt außerdem über einen Strombegrenzungsschutz, der dazu beiträgt, die Belastung des Reglers und der Stromquelle bei Überlastung zu reduzieren.Die AMS1117-Serie ist pin-kompatibel mit vielen Reglern mit drei Anschlüssen und ist in Gehäusen wie SOT-223, TO-252 (DPAK) und SOIC-8 erhältlich.

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AMS1117 LDO-Regler CAD-Modelle

Pinbelegung des LDO-Reglers AMS1117

AMS1117 LDO-Reglervarianten

Alternativen und gleichwertiges Modell

• LM1117

• LM1117MPX-3.3

• LD1117

• NCP1117

• AZ1117

• AP1117

• TLV1117

• RT9167

• MCP1702

• LP2985

• MIC5205

Spezifikationen des LDO-Reglers AMS1117

Parameter	Spezifikation
Gerätetyp	Geringer Dropout (LDO) Linearer Spannungsregler
Ausgangsstrom	Bis 1A
Ausgangsspannung Optionen	1,5 V, 1,8 V, 2,5 V, 2,85 V, 3,3 V, 5 V (fest) und einstellbar
Ausfallspannung	Funktioniert bis zu ca. 1V Dropout
Linienregulierung	0,2 % max
Lastregulierung	0,4 % max
Maximaler Input Spannung	15V
Betrieb Sperrschichttemperatur	-40°C bis 125°C
Lagerung Temperatur	-65°C bis 150°C
Bleilöten Temperatur	265°C (für 25 Sekunden)
Thermisch Widerstand (SO-8-Paket)	160°C/W
Thermisch Widerstand (TO-252-Paket)	80°C/W
Thermisch Widerstand (SOT-223-Paket)	90°C/W
Verfügbar Pakete	SOT-223, TO-252 (DPAK), SO-8
Schutz Funktionen	Strombegrenzung und Wärmeschutz

Funktionen des LDO-Reglers AMS1117

Einstellbare oder feste Ausgangsspannung mit drei Anschlüssen

Der Regler AMS1117 ist sowohl in Versionen mit fester als auch mit einstellbarer Ausgangsspannung erhältlich.Feste Versionen umfassen üblicherweise 1,5 V, 1,8 V, 2,5 V, 2,85 V, 3,3 V und 5 V, während die einstellbare Version es Benutzern ermöglicht, die gewünschte Ausgangsspannung mithilfe externer Widerstände einzustellen.Aufgrund dieser Flexibilität eignet sich der Regler für viele elektronische Schaltkreise und Stromversorgungsdesigns.

Bis zu 1A Ausgangsstrom

Das Gerät kann einen Ausgangsstrom von bis zu 1 A liefern, was ausreicht, um viele eingebettete Systeme, Mikrocontroller-Boards und Kommunikationsmodule mit Strom zu versorgen.Diese Fähigkeit ermöglicht es dem Regler, moderate Leistungslasten zu unterstützen und gleichzeitig eine stabile Spannungsregelung aufrechtzuerhalten.

Niedrige Dropout-Spannung

Der AMS1117 arbeitet mit einer niedrigen Dropout-Spannung von etwa 1 V bis 1,3 V, abhängig vom Laststrom.Das bedeutet, dass die Eingangsspannung nur geringfügig höher als die Ausgangsspannung sein muss, damit der Regler ordnungsgemäß funktioniert, was ihn für Anwendungen in der Niederspannungsstromversorgung nützlich macht.

Gute Leitungsregulierung

Es bietet eine Netzregulierung von maximal etwa 0,2 %, was bedeutet, dass die Ausgangsspannung auch bei Änderungen der Eingangsspannung stabil bleibt.Dies trägt dazu bei, eine konstante Leistung in Schaltkreisen aufrechtzuerhalten, in denen Eingangsspannungsschwankungen auftreten.

Stabile Lastregelung

Der AMS1117 bietet außerdem eine Lastregelung von maximal etwa 0,4 %, sodass die Ausgangsspannung stabil bleibt, wenn sich der angeschlossene Laststrom ändert.Dies ist wichtig für Schaltkreise mit unterschiedlichem Stromverbrauch.

Mehrere Paketoptionen

Der Regler ist in verschiedenen Gehäusetypen erhältlich, darunter SOT-223, TO-252 (DPAK) und SO-8.Diese Verpackungsoptionen erleichtern den Einsatz des Geräts in verschiedenen PCB-Designs, von kompakter Unterhaltungselektronik bis hin zu größeren Stromregelkreisen.

AMS1117 LDO-Regler arbeitet im Schaltkreis

In dieser Schaltung wandelt der AMS1117-Regler die Eingangsspannung (VIN) in eine stabile einstellbare Ausgangsspannung (VOUT) um.Die Widerstände R1 und R2 bilden einen Spannungsteiler, der mit dem ADJ-Pin verbunden ist und die endgültige Ausgangsspannung festlegt.Durch Auswahl der richtigen Werte von R1 und R2 kann die Ausgangsspannung gemäß der im Diagramm gezeigten Formel angepasst werden.

Der COUT-Kondensator (22 µF) hilft, den Ausgang zu stabilisieren und die Spannungswelligkeit zu reduzieren.Der CADJ-Kondensator (10 µF) verbessert die Rauschleistung und erhöht die Welligkeitsunterdrückung des Reglers.Die D1-Diode schützt den Regler, wenn die Eingangsleistung plötzlich abfällt, während der Ausgangskondensator noch Ladung hält, und verhindert so, dass Rückstrom in das Gerät zurückfließt.

AMS1117 LDO-Regleranwendungen

Mikrocontroller-Stromversorgung

Der AMS1117 wird häufig verwendet, um eine stabile Spannung für Mikrocontroller wie Arduino, ESP-Module und andere Entwicklungsplatinen bereitzustellen.Es regelt eine höhere Eingangsspannung (wie 5 V oder 12 V) auf niedrigere Werte wie 3,3 V, die viele Mikrocontroller für den ordnungsgemäßen Betrieb benötigen.

Eingebettete Systeme

In eingebetteten elektronischen Systemen trägt der AMS1117 dazu bei, Prozessoren, Sensoren und Kommunikationsmodulen eine saubere und konstante Spannung zu liefern.Sein stabiler Ausgang gewährleistet eine zuverlässige Systemleistung in Geräten wie intelligenten Steuerungen und Automatisierungsgeräten.

Kommunikationsgeräte

Der Regler wird häufig in Wi-Fi-Modulen, HF-Schaltkreisen und Kommunikationsgeräten verwendet, die eine stabile Niederspannungsstromquelle benötigen.Es hilft dabei, konstante Spannungspegel aufrechtzuerhalten, um Signalinstabilität zu verhindern.

Unterhaltungselektronik

AMS1117-Regler werden häufig in Set-Top-Boxen, Mediaplayern, Routern und kleinen elektronischen Geräten verwendet.Sie ermöglichen eine einfache und zuverlässige Spannungsregelung für interne Leiterplatten.

Batteriebetriebene Geräte

Das Gerät kann die Spannung von Batterien regulieren und eine stabile Ausgangsleistung für tragbare Elektronikgeräte bereitstellen.Seine Low-Dropout-Funktion trägt dazu bei, die Regelung auch dann aufrechtzuerhalten, wenn die Batteriespannung zu sinken beginnt.

Stromversorgungsmodule

Viele DC-DC-Leistungsmodule und Adapterplatinen enthalten den AMS1117, um die Spannung herabzusetzen und andere Schaltkreise mit geregeltem Strom zu versorgen.Dies macht es für Prototypenplatinen und kompakte Netzteildesigns nützlich.

AMS1117 Sicherer Betrieb

Um den LDO-Regler AMS1117 sicher zu betreiben, muss die Eingangsspannung innerhalb des empfohlenen Grenzwerts bleiben, typischerweise unter 15 V.Die Eingangsspannung sollte immer mindestens um die Dropout-Spannung, normalerweise etwa 1 V bis 1,3 V, höher als die gewünschte Ausgangsspannung sein, damit der Regler eine ordnungsgemäße Regelung aufrechterhalten kann.

Während des Betriebs ist ein ordnungsgemäßes Wärmemanagement wichtig.Wenn der Regler die Spannung senkt, während er Strom liefert, gibt er Energie als Wärme ab.Die Verwendung eines PCB-Kupferbereichs oder eines wärmeableitenden Gehäuses wie SOT-223 oder TO-252 hilft, den Temperaturanstieg zu reduzieren und eine Überhitzung zu verhindern.

Für einen stabilen Betrieb sind außerdem Eingangs- und Ausgangskondensatoren erforderlich.Ein Kondensator am Ausgang (normalerweise etwa 10 µF bis 22 µF) trägt dazu bei, die Ausgangsspannung stabil zu halten und Rauschen zu reduzieren.Die Einhaltung dieser Vorgehensweisen gewährleistet eine zuverlässige Leistung und schützt den Regler vor Schäden.

Vergleich: AMS1117 vs. LD1117

Parameter	AMS1117	LD1117
Gerätetyp	Geringer Dropout (LDO) Linearer Spannungsregler	Geringer Dropout (LDO) Linearer Spannungsregler
Hersteller	Fortgeschritten Monolithische Systeme (und viele Klone)	STMicroelectronics
Maximale Leistung Aktuell	Bis 1A	Bis zu 800 mA
Ausfallspannung	Ungefähr 1,1 V–1,3 V bei Volllast	Ungefähr 1V typisch
Referenz Spannung	Etwa 1,25 V (verstellbare Version)	1,25 V Referenz
Ausgangsspannung Optionen	1,2 V, 1,5 V, 1,8 V, 2,5 V, 3,3 V, 5 V und einstellbar	1,2 V, 1,8 V, 2,5 V, 3,3 V, 5 V und einstellbar
Ausgangsspannung Genauigkeit	Ungefähr ±1,5 % typisch	Bis zu ±1 % bei 25°C
Eingangsspannung (Max)	Ungefähr 15V	Bis zu 15V
Schutz Funktionen	Strombegrenzung und thermische Abschaltung	Aktuelle Grenze und Wärmeschutz
Pakettypen	SOT-223, TO-252 (DPAK), SO-8	SOT-223, DPAK, SO-8, TO-220
Typisch Anwendungen	Mikrocontroller Platinen, Leistungsmodule, eingebettete Systeme	Industriell Schaltkreise, Leistungsmodule, Unterhaltungselektronik

AMS1117 Mechanische Abmessungen

Vorteile und Einschränkungen

Vorteile von AMS1117

• Niedrige Dropout-Spannung

• Bis zu 1A Ausgangsstrom

• Einfaches Design mit drei Anschlüssen

• Versionen mit einstellbarer und fester Spannung verfügbar

• Gute Leitungs- und Lastregulierung

• Eingebauter Strombegrenzungsschutz

• Überhitzungsschutz

• Große Verfügbarkeit und niedrige Kosten

• Mehrere Paketoptionen (SOT-223, TO-252, SO-8)

AMS1117-Einschränkungen

• Geringerer Wirkungsgrad im Vergleich zu Schaltreglern

• Erzeugt Wärme bei hohem Strom oder hohem Spannungsabfall

• Für eine ordnungsgemäße Regelung ist ein Spannungsunterschied zwischen Eingang und Ausgang erforderlich

• Nicht geeignet für Batterieanwendungen mit sehr geringem Stromverbrauch

• Benötigt externe Kondensatoren für einen stabilen Betrieb

• Begrenzte maximale Eingangsspannung (ca. 15 V)

• Die Ausgangsstromfähigkeit hängt von den thermischen Bedingungen ab

Hersteller

Advanced Monolithic Systems, Inc. ist ein Halbleiterhersteller, der sich auf die Entwicklung und Produktion von integrierten Analog- und Mixed-Signal-Schaltkreisen spezialisiert hat, darunter Spannungsregler wie die LDO-Serie AMS1117.Das in Kalifornien gegründete Unternehmen entwickelt Energiemanagement-ICs wie Spannungsregler, Spannungsreferenzen, Komparatoren, Operationsverstärker und andere analoge Komponenten für die Telekommunikation, Computer, Unterhaltungselektronik und Industriesysteme.Zu ihren Fertigungsmöglichkeiten gehören präzises analoges IC-Design, On-Chip-Trimmung für genaue Spannungsreferenz, integrierte Schutzschaltungen und oberflächenmontierte Gehäusetechnologien wie SOT-223, SOIC-8 und TO-252 (DPAK).

Häufig gestellte Fragen [FAQ]

1. Wie hoch ist die Dropout-Spannung des AMS1117-Reglers?

Der AMS1117 hat typischerweise eine Dropout-Spannung von etwa 1,1 V bis 1,3 V bei Volllast (1 A).Das bedeutet, dass die Eingangsspannung mindestens etwa 1,3 V höher sein muss als die gewünschte Ausgangsspannung, um eine ordnungsgemäße Regelung aufrechtzuerhalten.

2. Welche Eingangsspannung ist für einen AMS1117-3.3-Regler erforderlich?

Bei einem AMS1117-3.3V sollte die Eingangsspannung normalerweise 4,5 V bis 12 V betragen.Der empfohlene Mindesteingang liegt bei etwa 4,5 V, sodass der Regler einen stabilen 3,3-V-Ausgang aufrechterhalten kann.

3. Kann der AMS1117 5 V auf 3,3 V regeln?

Ja.Der AMS1117-3.3 wird häufig verwendet, um einen 5-V-Eingang in einen stabilen 3,3-V-Ausgang umzuwandeln, was für die Stromversorgung von Geräten wie ESP-Modulen, Sensoren und Mikrocontrollern nützlich ist.

4. Wie viel Strom kann der AMS1117 sicher liefern?

Der AMS1117 kann bis zu 1 A liefern, der tatsächlich nutzbare Strom hängt jedoch von der Wärmeableitung und der Leiterplattenkühlung ab.Ohne ordnungsgemäßes Wärmemanagement kann der sichere Strom niedriger sein.

5. Warum wird der AMS1117 im Betrieb heiß?

Der Regler gibt Energie als Wärme ab, wenn die Spannung abfällt.Die erzeugte Wärme wird durch Leistung = (VIN − VOUT) × IOUT berechnet, die mit zunehmender Strom- oder Spannungsdifferenz zunimmt.

6. Welche Kondensatoren werden für den AMS1117-Regler empfohlen?

Die meisten Schaltkreise verwenden aus Stabilitätsgründen Ausgangskondensatoren mit 10 µF bis 22 µF.Ein zusätzlicher Eingangskondensator (ca. 10 µF) wird ebenfalls empfohlen, um das Eingangsrauschen zu reduzieren und die Leistung zu verbessern.

7. Ist der AMS1117-Pin mit anderen 1117-Reglern kompatibel?

Ja.Der AMS1117 hat normalerweise die gleiche Pin-Konfiguration wie LM1117, LD1117 und andere Regler der 1117-Familie, sodass er leicht durch kompatible Alternativen ersetzt werden kann.

8. Welche Gehäusetypen sind für den AMS1117 verfügbar?

Der Regler ist üblicherweise in den Gehäusen SOT-223, TO-252 (DPAK) und SO-8 erhältlich.Diese Pakete unterstützen unterschiedliche PCB-Layouts und thermische Anforderungen.