HX1117低压差电压调节器SOT223/TO252封装管脚电源芯片详解

HX1117是深圳市华芯邦科技有限公司推出的一款高性能低压差(LDO)线性稳压器芯片，采用先进的CMOS工艺制造，具有低噪声、低功耗和高精度等显著特点。该芯片提供SOT-223和TO-252(DPAK)两种主流封装形式，广泛应用于消费电子、工业控制、汽车电子等领域。本文将全面介绍HX1117的技术特性、封装管脚定义、电气参数、应用电路设计以及散热优化方案，为工程师提供完整的设计参考。

产品概述与技术特性

HX1117是一款专为现代电子设备设计的高性能低压差线性稳压器，在800mA负载电流下压差仅为1.2V，能够提供稳定的电压输出。该芯片由深圳市华芯邦科技有限公司自主研发生产，作为国产AMS1117的替代方案，在性能指标上具有明显优势。

HX1117系列产品提供多种输出电压选项，包括固定电压版本(1.8V、2.5V、3.3V和5V)以及可调输出版本。可调版本通过两个外部电阻即可将输出电压设置在1.25V至13.8V范围内，为设计提供了极大的灵活性。芯片内部集成了修整带隙基准源，确保输出电压精度在±1%以内，满足高精度应用需求。

该稳压器具有多项保护功能，包括限流保护和热关断保护，能够在过载或高温条件下自动保护芯片和系统安全。其电路结构优化了瞬态响应特性，输出端仅需连接10μF以上的电容即可保证稳定性。与同类国际品牌产品相比，HX1117在静态电流(典型值2mA)、负载调整率(≤0.4%)和温漂性能等方面具有竞争优势，同时价格更低，供货周期更短。

封装形式与管脚定义

HX1117提供多种封装选项以适应不同应用场景，其中SOT-223和TO-252(DPAK)是最常用的两种封装形式。这两种封装在散热性能、占板面积和装配工艺上各有特点，工程师可根据具体应用需求进行选择。

SOT-223封装

SOT-223是一种表面贴装封装，尺寸紧凑(6.5mm×7mm×1.8mm)，适合空间受限的应用场景。该封装具有以下特点：

– 引脚排列：SOT-223封装有三个主要引脚和一个散热焊盘(通常与中间引脚相连)

– 散热特性：SOT-223封装的散热能力主要依赖于PCB设计，通过合理的大面积铺铜和散热过孔可以有效提升散热性能。在典型应用中，SOT-223封装适合负载电流不超过500mA的场合。

TO-252(DPAK)封装

TO-252(又称DPAK)是一种功率型表面贴装封装，尺寸略大于SOT-223(6.73mm×6.22mm×2.38mm)，但具有更好的散热性能：

– 引脚排列：TO-252封装同样有三个主要引脚和一个大面积散热焊盘

– 散热优势：TO-252封装的散热焊盘面积更大，热阻更低，能够承受更高的工作电流。实测数据显示，在相同负载条件下，TO-252封装的温升比SOT-223低10-15°C。因此，TO-252封装特别适合高负载电流(接近800mA)或高温环境应用。

封装选择指南

在实际应用中，封装选择应考虑以下因素：

1. 电流需求：SOT-223适合500mA以下应用，TO-252适合500-800mA应用

2. 空间限制：空间紧张时优选SOT-223，有足够空间时选择TO-252

3. 散热条件：高温环境或散热设计受限时优选TO-252

4. 成本因素：SOT-223通常成本略低，适合成本敏感型应用

华芯邦HX1117的这两种封装引脚定义完全兼容行业内同类产品，便于现有设计的替换和升级。

关键电气参数与性能

HX1117作为一款高性能LDO稳压器，其电气参数直接影响系统设计的可靠性和性能。以下是该芯片的关键技术参数及性能特点：

基本电气参数

根据华芯邦官方数据手册，HX1117的主要电气参数如下：

性能特点分析

1. 低压差特性：HX1117在800mA负载电流下压差仅为1.2V，在轻载(10mA)时压差可低至0.6V，优于传统AMS1117的1.2V。这一特性使得HX1117特别适合输入输出电压差较小的应用场景，如锂电池供电设备。

2. 高精度输出：芯片内部采用修整带隙基准源，固定电压版本输出电压精度达±1.5%，可调版本基准电压精度±1%，为精密电路提供稳定电源。

3. 低静态电流：典型静态电流仅2mA，显著低于同类产品的5mA，可延长电池供电设备的续航时间。

4. 优异的负载调整率：实测负载调整率≤0.3%，优于标称的0.4%，确保负载变化时输出电压稳定。

5. 宽工作温度范围：工业级温度范围(-40℃~125℃)并优化了温漂特性，适合严苛环境应用。

与竞品对比

华芯邦HX1117与国际品牌AMS1117的关键性能对比如下：

典型应用电路设计

HX1117稳压器芯片在各种电子设备中都有广泛应用，包括计算机、通信设备、工业控制设备和汽车电子等。下面介绍几种典型应用电路及设计要点。

固定输出电压应用电路

固定电压版本(如3.3V)的典型应用电路最为简单，仅需在输入和输出端各连接一个电容即可工作。HX1117-3.3的典型应用电路：

设计要点：

1. 输入电压范围：4.5V-15V(固定3.3V版本)，必须满足VIN ≥ VOUT + 2V

2. 输入/输出电容：建议使用低ESR的陶瓷电容，最小值10μF

3. PCB布局：尽量缩短输入/输出电容与芯片引脚的距离，减少寄生电感

可调输出电压应用电路

可调版本HX1117通过外部电阻分压网络设置输出电压，可调版本的典型应用电路：

设计要点：

1. 为获得最佳稳定性，建议R1取值120Ω-1kΩ

2. R2根据所需输出电压计算选择，使用1%精度电阻以保证输出精度

3. 将R1/R2尽量靠近ADJ引脚布局，减少噪声干扰

特殊应用场景设计

1. 电池供电应用：

   – 单电池供电时需确保输入电压不低于4.5V(固定3.3V版本)

   – 多电池系统可通过并联多个HX1117提高电流能力，但需确保各芯片输出电压匹配

   – 低功耗设计时可利用HX1117的低静态电流特性(2mA)延长电池寿命

2. USB供电应用：

   – 将USB的5V输出直接连接HX1117输入，输出3.3V供MCU等器件使用

   – 注意USB端口的电流限制(通常500mA)，避免过载

3. 高温环境应用：

   – 优选TO-252封装并加强散热设计

   – 适当降额使用，如将最大负载电流限制在600mA以内

   – 在PCB上增加散热过孔和铺铜面积

散热设计与优化方案

作为线性稳压器，HX1117在工作时会将多余的电压差转化为热量，散热设计直接影响系统可靠性和寿命。根据实测数据，在800mA负载时芯片表面温度可达75℃以上，因此必须重视散热设计。

影响散热的关键因素

1. 电压差与负载电流：

   – 功耗计算公式：P = (VIN – VOUT) × IOUT

   – 例如：5V输入、3.3V输出、800mA负载时，功耗=(5-3.3)×0.8=1.36W

2. 封装类型：

   – TO-252比SOT-223散热性能更好，相同条件下温升低10-15℃

3. PCB设计：

   – 铺铜面积：至少需要1-2平方英寸的铜箔帮助散热

   – 散热过孔：在芯片焊盘下方放置多个过孔(直径0.3mm左右)将热量传导到内层和背面

   – 铜厚：使用2oz(70μm)铜箔比1oz(35μm)铜箔散热效果更好

4. 环境温度：

   – 高温环境会降低散热效率，必要时需增加散热片或强制风冷

散热优化方案

1. 封装选择策略：

   – 500mA以下负载：SOT-223封装+良好PCB散热设计

   – 500-800mA负载：优选TO-252封装

   – 超过800mA：考虑并联多个HX1117或选用开关稳压器

2. PCB布局建议：

   – 在芯片周围布置大面积接地铜箔

   – 使用”星形”接地方式，避免数字噪声通过地线耦合

   – 将HX1117远离其他发热元件布局

3. 散热增强措施：

   – 在TO-252封装的散热焊盘上添加小型散热片

   – 在有限空间内，可使用导热胶将芯片顶部与外壳或金属支架连接

   – 对于持续高负载应用，建议进行实际温度测试并验证设计

4. 降额使用指南：

   – 高温环境(>85℃)下，将最大负载电流降额20-30%使用

   – 高电压差应用时，考虑前置降压电路减小HX1117的压差

华芯邦HX1117通过优化内部结构和封装设计，相比传统AMS1117在散热性能上有明显提升，特别是在TO-252封装下。