Последние нововведения: ШИМ-контроллеры

ШИМ-контроллер ЕУ10, как и ЕУ5, рассчитан на подключение n-канального полевого транзистора с изолиро¬ванным затвором и в основном облада¬ет теми же функциональными возможностями. Сегодня разработка импульсных ста¬билизаторов значительно упростилась. Стали доступны (в том числе и по цене) интегральные микросхемы, включающие в себя все необходимые узлы. Кроме то¬го, производители полупроводниковых приборов стали сопровождать свои изде¬лия большим количеством

информации по применению, содержащей типовые схемы включения, которые удовлетворя¬ют потребителя в подавляющем боль¬шинстве случаев. Это практически ис¬ключает из разработки этапы предвари¬тельных расчетов и макетирования. При¬мер тому — микросхема КР1155ЕУ2. В ее состав входят коммутатор, дат¬чик тока, источник образцового напря¬жения (5,1 В ± 2 %), узел управления тринистором для защиты от превыше¬ния напряжения на нагрузке, узел плав¬ного запуска, узел сброса для внешних устройств, узел для дистанционного вы¬ключения, узел

защиты микросхемы от перегрева. Рассмотрим источник питания, разработанный на основе КР1155ЕУ2. Технические характеристики Входное нестабилизирован¬ное напряжение, В 46 Интервал регулирования вы¬ходного стабилизирован¬ного напряжения, В 5,30 Максимальный ток нагруз¬ки, А 4 Размах (двойная амплитуда) пульсаций выходного на¬пряжения при максималь¬ной нагрузке, мВ 30 Интервал регулирования срабатывания защиты по току,

А 4 Схема устройства приведена на рис. 9. Она мало отличается от стан¬дартной схемы включения, причем по¬зиционные обозначения элементов сов¬падают. Здесь реализован способ уп¬равления с фиксированным периодом следования импульсов, т. е. широтно-импульсное управление. Конденсатор С1 — входной фильтр. Он имеет большую, чем указано в типо¬вой схеме включения, емкость, что обусловлено сравнительно большим потребляемым током.

Резисторы R1 и R2 управляют уров¬нем защиты по току. Максимальному суммарному их сопротивлению соот¬ветствует максимальный ток срабаты¬вания защиты, а минимальному сопро¬тивлению — минимальный ток. С помощью конденсатора С4 осуще¬ствляется плавный запуск стабилизато¬ра. Кроме того, его емкость определяет период перезапуска при превышении порога защиты по току. Резистор R5 и конденсаторы

С5, С6 — элементы частотной компенсации внутреннего усилителя ошибки. Конденсатор СЗ и резистор RЗ опре¬деляют несущую частоту широтно-импульсного преобразователя. Конденсатор С2 задает время между резким уменьшением выходного напря¬жения (вызванного внешними причина¬ми, например, кратковременной пере¬грузкой по выходу) и переходом сигнала RESО (вывод 14 DА1) в состояние, соот¬ветствующее нормальной работе, когда транзистор, включенный между

выво¬дами RESО и GND внутри микросхемы, закрывается. Резистор R6 обеспечива¬ет нагрузку открытого коллектора этого транзистора. Если планируется исполь¬зовать сигнал RESО с привязкой его к напряжению, отличному от выходного напряжения стабилизатора, то резис¬тор R6 не устанавливают, а нагрузку от¬крытого коллектора подключают внутри приемника сигнала RESО. Резистор R4 обеспечивает нулевой потенциал на входе

INHI (вывод 6 DА1), что соответствует нормальной работе микросхемы. Стабилизатор можно вы¬ключить внешним сигналом высокого ТТЛ уровня. Применение диода КД636АС (его сум¬марный допустимый ток значительно пре¬восходит требуемый в этом стабилизато¬ре) позволяет увеличить КПД на 3 5 % при незначительном удорожании устрой¬ства. Это приводит к снижению температуры теплоотвода и, следовательно, к уменьшению его габаритов и массы.

Резисторы R7 и R8 служат для регу¬лирования выходного напряжения. Ког¬да движок резистора R7 находится в нижнем по схеме положении, напря¬жение на выходе минимально и равно образцовому напряжению микросхемы DА1, соответственно, когда в верхнем — выходное напряжение максимально. Тринистор VS1 открывается сигна¬лом СВО (вывод 15 DА1), если напряже¬ние на входе СВI (вывод 1 DА1) превышает внутреннее образцовое микросхе¬мы

DА1 приблизительно на 20 %. Так осуществляется защита нагрузки от превышения напряжения на выходе. Все оксидные конденсаторы К50-35, кроме С1 — К50-53. Конденсатор С6 — керамический К10-176, остальные пленочные (К73-9, К73-17 и т. д.). Все по¬стоянные резисторы — С2-23. Перемен¬ные резисторы R2 и R7 — СПЗ-4аМ мощ¬ностью 0,25

Вт. Их устанавливают на пла¬те с помощью кронштейнов. Дроссель 11 наматывают на двух сложенных кольце¬вых магнитопроводах К20х12х6,5 из пер¬маллоя МП140. . Рис.9. Импульсный стабилизатор напряжения на микросхеме LM2576ADJ (рис.10) Сегодня многие фирмы производят специализированные мик¬росхемы для импульсных стабилизаторов напряжения. Рассмотрим применение в подобном уст¬ройстве микросхемы фирмы

National Semiconductor. Отличи¬тельная ее особенность — возможность регулирования выходно¬го напряжения при токе нагрузки 3 А. Основное преимущество импульс¬ных стабилизаторов по сравнению с аналоговыми — высокий КПД, по¬скольку работающий в переключатель¬ном режиме регулирующий транзистор рассеивает минимальную мощность. Благодаря этому не требуется боль¬шой теплоотвод. Кроме того, в регули¬руемых стабилизаторах можно осуще¬ствить непрерывное перекрытие всего интервала

выходного напряжения, без введения подинтервалов (без до¬полнительных переключений), что осо¬бенно важно для лабораторных блоков питания. Однако из-за присущих им¬пульсным стабилизаторам специфиче¬ских свойств — сложности, наличия импульсных помех и сквозного тока ре¬гулирующего транзистора — на прак¬тике их применяют гораздо реже ана¬логовых. Современные специализированные микросхемы позволяют значительно упростить импульсные стабилизаторы напряжения и снизить уровень им¬пульсных помех, а применение мощных

быстродействующих диодов с барье¬ром Шотки практически решает про¬блему сквозного тока регулирующего транзистора. Сегодня такие микросхемы выпуска¬ют многие отечественные предприятия и зарубежные фирмы. Например, фир¬ма National Semiconductor производит несколько серий микросхем для интег¬ральных импульсных стабилизаторов напряжения. Одна из них — LM2576 Основные технические характерис¬тики микросхем этой серии Максимально допустимое входное напряжение, В 45

Интервал входного напря¬жения, В 4,75 40 Номинальное напряжение сигнала обратной связи, В 1,23 Интервал напряжения об¬ратной связи, В 1,217 1,243 Импульсный коммутируе¬мый ток, А 5,8 Средний ток, А 3 Частота коммутации, кГц 52 КПД, % 77 Тепловое сопротивление кристалл—корпус, °С/Вт 2 » Корпус пластмассовый ТО220-5 Рис.10. Литература 1.

Найвельт Г.С. Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры. М.Радио и связь. 1985г. 2. Радио. Журналы. 2000 – 2003гг.