Text
                    МИКРОСХЕМЫ ДЛЯ ИМПУЛЬСНЫХ
ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ
И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ


[W [К]IJ~[J~~JJП ~[К] ~о~ [М1] 00 [К\~@©Ж\~[МU lli1] Микросхемы для импульсных источников питания и их применение АС/DС-КОНВЕРТЕРЫ а DC/DC-KOHBEPTEPЫ в ОДНОТАКТНЫЕ ШИМ-КОНТРОЛЛЕРЫ Е1 СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ИВП а КОРРЕКТОРЫ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ Е1 ДВУХТАКТНЫЕ ШИМ-КОНТРОЛЛЕРЫ 11 ПРОЧИЕ МИКРОСХЕМЫ 11 ОБЗОР ЗАРУБЕЖНЫХ МИКРОСХЕМ ДЛSI ИМПУЛЬСНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИSI Е1 ПРИЛОЖЕНИSI 11 А4,ЭКА Москва Издательский дом «Додэка-ХХI» 2001 P}l1JEL 49
УДК 621.382:621.311.6(035) ББК 32.844.1я2 М59 М59 Микросхемы для импульсных источников питания и их применение. 2-е изд. , испр . и доп . - М. : Издательский дом «Додэка-ХХI», 2001 . - 608 с. ISBN-94120-038 -2 Эта книга является переработанным и дополненным изданием справочника "'Микро­ схемы для импульсных источников питания и их применение'' из серии "Интегральные микросхемы ". Значительно увеличены разделы , посвященные отечественным микросхе­ мам и их аналогам за счет последних разработок российских заводов-изготовителей. Справочник охватывает практически все зарегистрированные отечественные полупро­ водниковые микросхемы для импульсных источников питания. Для более полного охвата данного раздела рынка приводится информация о продук­ ции зарубежных производителей интегральных схем . По каждой фирме представлен полный перечень выпускаемых на сегодняшний день микросхем для импульсных источ ­ ников питания с их краткими характеристиками. По отдельным приборам дается развернутая информация, включающая структурную схему, цоколевку и одну или не­ сколько схем включения . Справочник предназначен для специалистов в области проектирования, эксплуата­ ции и ремонта изделий радиоэлектроники , а также широкого круга радиолюбителей и студентов технических вузов . УДК 621.382:621.311.6(035) ББК 32.844.1я2 ISBN-94120-038-2 ©Издательский JJPM «Додэка-ХХI" , 2001 ® Серия «Интегральные микросхемы» Все права защищены. Никакая часть этого издания не может быть воспроизведена в любой форме или любыми средствами, электронными или механическими, включая фотографирование, ксерокопирование или иные средства копирования или сохранения информации, без письменного разрешения издательства . Материалы подготовили В. А. Казначеев, И. С. Кирюхин, А. В. Перебаскин, А. Н. Рабодзей, В. М. Халикеев Ответственный редактор В . М. ><аликеев Дизайн обложки А. А. Бахметьев, О. В. Будко Графика А. Ю. Анненков, О. А. Алешина Верстка С. В. Шашков Технический редактор Е. Е. Граблеаская Издательский дом «Додэка-ХХI» ИД No 02041 ОТ 13.Qб.2000 Г. 105318 Москва , а/я 70 Тел/факс : (095) 366-24-29, 366-81-45 E- mail: books@dodecaл1; icmarket@dodeca.ru Подписано в печать 30.09 .2001 г Формат 84 х 108/ 16. Бумага газетная . Гарнитура · Pragmat1caC" . Печат ь офсетная. Объем 38 п. л. Усл . печ. л. - 63 ,84 Тираж 5000 экз . Заказ No 1030 Отпечатано с готовых диапозитивов в ОАО • Тиnография Новости ". 107005 Москва, ул. Ф. Энгельса , 46.
ПЕРЕЧЕНЬ ПРИБОРОВ, ПОМЕЩЕННЫХ В СПРАВОЧНИКЕ Прибор Стр. Прибор Стр. Прибор Стр. Прибор Стр. μA78S40 .. ...... • , . 6 3,446 А09560А...•• .• .•• . •.275 А09561 ........ •• • .. .... 2 75 АОМ660 . . . 275 АОМ8660 ..... ..... • . .. . 2 75 АОМ8828 . АОМ8829 ..... .• ... 275 ..275 АОР1073 ...... .. • •• • , .. 275 АОР1108.. . . ..275 АОР1109 .. ... . 275 АОР1109А ..... ....... . . 275 АОР1110..... . 275 АОР1110А - 12. . ..276 АОР1110А-3 . 3 . . 276 АОР1110А-5 . . .•.•.•.. . 276 АОР1110А ..... . 276 АОР1111........ .• • . ..275 АОР1147 . . . ............. 275 АОР1147А-3 . 3 . •.• .• ...278 АОР1147А - 5 ... .. , , • . 278 АОР1148 . ...... .. .... 275 АОР1173 . .... . ..... .. 275 АОР3000 . ..... ...• . 2 75, 280 АОР3000А-3.3 . . .... 280 АОР3000А-5..... ... . .280 АОР3000А-12 . 280 АОР3152 ...... ..... " . 275 АОР3153 .. ...... 275 АОР3154........ ..• . . . . . 275 АОР3155 . ............... 275 АОР3156 . ............... 275 АОР3157 ...... ........ .. 275 АОРЗ41О....... .. ... .275 АОР3421 ...... ....... .. 275 АОРЗ603....... ........275 АОР3604..... . ......275 АОР3605......... ......275 АОР3607........ .......275 АОР3610 . .. ..... .. 275 AN8011 .......... , • ... .. 461 AN8013... . .... , . . 461,462 AN8015 ..... . . ..... 461 AN8021 ............. 461 , 463 AN8022 ....... ........ .. 461 AN8026....•.•.. .. 461,464 AN8028 ................. 461 AN8029 ........ •. • . .. .. . 461 AN8091 , . 461 AN8092 .... ... ......... 461 AS2208 . . 285, 286 AS2214 .... • . " ... ... 285 AS2842 ...... •• ....... 285 AS2843 ......... ...... .. 285 AS2844 ...... , ••• . .. .. . 285 AS2845 . . " .•. ....... . 285 AS3842 ....... . " , . 285 AS3843....... • .. .. ..... 285 AS3844 . ......... . 285 AS3845 ....... ......... . 285 8А6161 ... .......... 493 , 495 8А9700А.. . •.• " ... .... 493 ВА9701 ....... . , ,• . 493 8А9706 ........... • .. ... 493 8А9707 . . . ....... 493, 496 8А9708 ..... " .. . 493 8А9710 ..... . . " .. .... . 493 8А9734А ................ 493 8А9736. " • . .. ...... 493 8А9737 ...... " ........ 493 8А9739 . ........ . " ... 493 8А9741 .. 8А9743А ..... . 8А9744 . .. ... 493 .......493 . ... 493 8А9746 .... ....... ...... 493 ВА9771 ........... 493,499 8А97043А . . . ••... .....498 806024 . . 493 806111 . ..•• •• .• .. .... . 493 809712 .. . 493 8Н6020.... • , . ... • ..... 493 8Н6021 ........ • ....... 493 8Н6111... •.• . ••.•.• ... 500 8Н6113 .. ...... •• . .. .. . 493 8Н6114 ....... .•• . .. . .. . 493 8Н6115 . .. ..493 8Н6117 ......... . . .... 493 8Р5034А5 ...... . . 494.501 8Р5034А12 .......... 494,501 8Р5034А15 . . 494, 501 8Р5034А24 ..... .... . 494,501 8Р5034820 . . 494, 501 8Р5035 .. .. •... . 494,501 8Р5038... • ,•, . 494. 501 8Р5038 -5 ...... ... . . 494, 501 8Р5039 - 12 ......... 494, 501 8Р5039 - 15 . ........ . 494, 501 8Р5039А . . . 494,501 8Р5040 .. . 494, 501 8Р5041... . 494, 501 8Р5041А . . ... . . . 494,501 8Р5041А5 .....• . . . 494, 501 8Р5041А15 .......... 494,501 8Р5046... . 494, 501 8Р5046-5..... • . . . 494, 501 8Р5048.... •. . . . 494, 501 8Р5061........... .494,501 8Р5061 -5 . . 494, 501 8Р5062 .. ...•• . . . 494, 501 8Р5062 -5. . 494, 501 8Р5063.... . 494, 501 8Р5063 -5 . . 494, 501 8Р5064 .... . 494. 501 8Р5065 ....... • • .. 494, 501 8Р5080 .. ..• .• .. . 494, 501 8P51L05 ........... 494, 502 8P51L12 .... ". . . . 494, 502 8Р5220 . .. .. •••• . 494, 502 8Р5220Х .. . •... . . 494, 502 8Р5221 .. . 494. 502 8Р5221Х..... • ..... . 494, 502 8Р5222...... ....494,502 8Р5222Х ........... . 494, 502 8Р5302....... . 494, 503 8P5302F.. . . •.• . . 494, 503 8Р5310...... • • . 494, 503 8Р5311 ....... . " . .. 494, 503 8Р5311Х ... .. . , . 494, 503 8Р5313 . . 494, 503 8Р5317 . . 494, 503 8Р5319 .. . 494, 503 8Р5319Х . . . . 494,503 8Р5320 ..... . 494, 503 СА1523 . ..• .••• . ..... 356 СА1524 . СА2524 . . СА3059 . . 356 .." . 356 . 356 СА3079........ . , • " . . 356 СА3524 . .... . ...... 356 CS-28418. .• .•.•... .. .290 CS-2842A....... .......290 CS-2843A....• .• .• .• . . . 290 CS-2844 . . ..... 290 CS-2845....... . 290 CS-28458 . . ..... 290 CS-3524A . . .... 290 CS-3842A . " ••• ..... 290 CS-38428 . • .•. ....... 290 CS-3843A . •," •• .... 290 CS-38438...... • . . . • . ..290 CS-3844...... . .......290 CS-38448 . ....... . ...... 290 CS-3845 . . . ....... . 290 CS-3865 .. .... .... .... .. 290 CS-3972 ... ... ..... 291 CS-5101...... • . . ...... 291 CS-5106 . ...... • . . .. 291, 292 CS-5120 . ............ ... 289 CS-5121 ....... .. ....... 289 CS-5127 . ... . ........ . 289 CS-5132 ....... .. . . . 289 CS-515Q..... ,.. . ..... . 289 CS-5151 . " ... •. " ..• ..289 CS-5155 . ..• .. . 154, 289 CS-5156. . ..... . . ..... 289 CS-5157........ • . " .. .. 289 CS-5165 .. ..... . .... 289 CS-5166 .... ........... . 289 CS-5171 . . . .... . 291,295 CS-5172 ............ 291 , 295 CS-5651 . . ...... 290 CS-5661...•.••.•.. . . 290 CS-51021 .. ............. 290 CS-51022.. . • . ••. ..... . 290 CS-51023 .. . 291 CS-51024 .. ......291 CS-51031 . ,•.•........291 CS-51033. .• . .... . 291,297 CS-51221 "" ..... . 290, 299 CS-52843 .. ...... .. ... . . 290 CS-52844...... . .... 290 CS-5.2845........ ......290 EL7556 ............. 302 . 303 EL7558..... • . • ... . . 302,303 EL7562 . .. . 302 EL7564 .. ..•.•.•.. . ... .. 302 EL7571....• . . . ..302 FA5301 ...... • . • ........ 316 FA5304A .... ........ 316, 317 FA5305A .... ........ 316, 317 FA5310 . . .... 316 FA5311 .... ..... • .. ... .. 316 FA5321..• . . . . ...... 316 FA5331 ...... . . . ..... 316 FA7610 ........... . ... .. 316 FA7611......... .316,319 FA7612 .. "".. . ...316 FA7613 .... ......... 316, 321 FA7615 ....... . . .... . 316 FA7616 . . 316 FA7622 ............ 316, 322 НА16107...... •• . . . 335,336 НА16108 . .. ,•• .... 335,336 НА16109 .......... 335 , 336 НА 16111 .. .......... 335, 336 НА16114....... • ... . 335,339 НА16116 ....... " ... 335 НА16120 ............ 335. 339 НА16121....... .......335 НА16654А ...... ..... . 335 НА16664А...... ........335 НА16666 .. . ....... 335 НА17451..... •.• ....... . 335 НА 17524 ...... " ........ 335 HIP5010 . . . ...... . 356 HIP5011 . . ......... . 356 HIP5015 . . .........356 HIP5016 ................ 356 HIP5020.....• .• . ..... 357 HIP5060... ... • . 357 HIP5061 . . . . . ........ 357 HIP5062 . . . . ...... 357 HIP5063 . . . ...... . 357 HIP6002 . . . . . ........ 357 HIP6003 . . .. ....... 357 HIP6004 . . . ....... 357 HIP6004A . . . . . . ........ 357 HIP60048 ... ............ 357 HIP6005 . . •.•.•,, .....357 HIP6005A . . ............. 357 HIP60058 .. ....... • .. ... 3 57 HIP6006 ,•••••,., . ..357 HIP6007 ... , .. ......... 357 HIP6008 . , , • ....... ... 357 HIP6011 ••• , •••• ..... 357 HIP6012 . " .•" ....... . 357 HIP6013 .••••• ........ 357 HIP6014..•.•.• . .. .. . ..357 HIP6015 . . ......... 357 HIP6016 . • ......... 357 HIP6017 . . •.......358 HIP6018 . . ........ 358 HIP60188 ............. .. 358 HIP6019 ......... . ...... 358 HIP60198 ,•.• ........ 358 HIP6020...•.•...•. ..358 HIP6021 . . . . ....... .. 358 HIP6028 ......... • ..... . 358 HV3-2405E- 5 ............. 25 HV3-2405E- 9 ............. 25 ICL7660 . . . 74,356,386 ICL7660A . . ........ 356 ICL7662 .......... .. 356 , 386 з
ПЕРЕЧЕНЬ ПРИБОРОВ, ПОМЕЩЕННЫХ В СПРАВОЧНИКЕ Прибор Стр. Прибор Стр. Прибор Стр. Прибор Стр. iC-WD341 iC-WDS .. . 341 INT100 ....... , . 476 INТ20011........... • . 476 INТ20012......... •• ..476 INТ201 ....... ••• . .. . .. . 476 INТ20211......... . 476 INT20212..... •.....476 КА1НО165R ..... .... 307 , 309 КA1H0165RN ... ..... 307, 309 КА1НО265R . . 307,309 КА1НО280R ......... 308 , 309 КА1Н0280RВ .... .... 308 , 309 КА1НОЗ65R .. . . .307,309 КА1НОЗ80R ......... 308,309 КА1НОЗ80RВ ..... 308 , 309 КА1НО565R ......... 307, 309 КА1L0365R ......... 307, 309 КА1LОЗВО ...... .... 308 , 309 КA1L0380RB ....... 308,309 КА1М0265R . . 307,309 КА1M0280R ..... •.. . 3 08 , 309 КА1M0280RB . . . . . 308, 309 КА1M0365R.. . . .307,309 КА1МОЗ80 ......... 308 , 309 КА1МОЗ80R ......... 308 , 309 КА1МОЗВОRВ ... ... . 308 , 309 КА1М0565R ..... .. . 307, 309 КА1М0680В .....• .. . 308 , 309 КА1M0680RB ... . .308,309 КА1МО765R ......... 307, 309 КА1М0880 ...... .. •. 3 08 , 309 КА1М0880В .... .... 308 , 309 КА1М0965R ......... 307, 309 КА2SО680 ...... . 308 , 309 КА2S0680В . . • .. . 308,309 КА2SО765 ..... , . 308,309 КА2SО880 ........ 308 , 309 КА2SО880В ......... 308 , 309 КА2SО965 . .... .. . 308 , 309 КА2S09655 ......... 308 , 309 КА2S1265 .......... 308 ,309 КАЗ524 . ....•.•. . .. .. . 307 КА3525А.............. .307 КАЗ526В ........ .. ...... 307 КАЗ825 ... .•.• " ....... 307 КАЗ842 ......... .. •. . . . . 102 КАЗ842В ................ 307 КАЗ84ЗВ . ••. .•.. . .. .. .. 307 КАЗ844 ........ , "." . 102 КАЗ844В..•...... •. ..... 307 КАЗ845В.......•. . .• .. . . 307 КАЗ846 ................. 307 КАЗ882 ............ .. . 307 КАЗ883 ........ ......... 307 КА3884... . . . . 307 КАЗ885 ........ • . .• ... .. 3 07 КАЗ406Зд ....... ... ..... 307 КАЗSО680RВ ........ 308 , 309 КAЗS0680RFB ....... 308 , 309 КAЗS0765RF .... .... 308 , 309 КАЗSОВВОRВ ........ 308 , 309 КАЗSОВВОRFВ ....... 308 , 309 КAЗS0965RF .... .. .. 308 , 309 4 КАЗS1265R ..... 308,309 КAЗS1265RF ...... 308 , 309 КА5НО165R . . ....... 308 КА5Н0165R ....•• • . .. .. 3 07 КA5H0165RN ........... 307 КА5НО265R . ............ 307 КA5L0165R ........ " ...307 КA5L0165RN ... • ........ 307 КA5L0265R ............. 307 КA5L0380R ........... . 308 КА5МО165R ...•......... 307 КA5M0165RN ........... 307 КА5МО265R ..... .. • .. ... 3 0 8 КА5МО265R ............. 307 КА5МО765RС . . ...... . 308 КA500680RF..... ..308 КА500765RТ . ....... 308 КA500880RF . • ...... 308 КA500965RF . •. . ....308 КA5Q1265RF ........ •. . . 3 08 КА5SО765С ............. 308 КА5SО965.. . .... . 308 КА5S1265 ............... 308 КА7500В .....• . .. ... 3 07 , 313 КА7511 " ... "." ... ". 307 КА7515 ................. 307 КА7524В ................ 307 КА7525... ..••• . • .....307 КА7525В ........ • • • . . 307 КА7526. . . • •......... 307 КА7552 .. . 307,314 КА7553 ............. 307, 314 КА7577 ....... •• . ......307 L296 . . . .. ........ 133, 525 L296P " " ....... 133, 525 L4960 .• , .. ....... .... 525 L4962 ................ 525 L4963 L4964 L4970 ......"25 ......... 525 .... 25 L4970A .........•. ...... 525 L4971 ... . ........525,527 L4972A ................ . 525 L4973-З.З ............... 525 L4973-5.1 ..... • ..•..... . 525 L4974A ........ •• , • .. ... 525 L4975A ....... ..•.• . .. 525 L4976 . • •••• ....... 525 L4977д ......... . •.• ... 525 L4978 .................. 525 L4981A....•... .•.•. . 526 L4981B ................. 526 L4990 .................. 526 L4990A.. •.••• . ••• . 526 L4992 • •.•••. . •.. . 525 L5991..•" •••" .. ... 26 L5991A .... . . ........ 526 L5993 ............... 26, 528 L5993 .................. 528 L6560 . " ... " .......... 526 L6560A ...... "" . .. .. . 526 L6561 ........... ". . . 526 L9610C .. . ............. 526 L9611C ..... •..... ...... 526 LAS6380 . . "".." ......43 LAS6381 . ............ ... 43 LM100 .. ."." •, .40 LМ300 . .. • ....... ... 40 LM828 .. ..... ". ," " . 425 LM1575.. • •• ......... 425 LM1577. . ....... 425 LM2524....• ...... ...... 4 2 4 LM2574.. ..... .. 398 , 425, 447 LM2575 .... 398 , 425, 447 , 515 LМ2576 .... 398 , 425, 447 , 515 LM2577 ................. 425 LM2578A........ . 424 LМ2585 . . •".•• •. . 425 LM2586......... • . . .. .. . 425 LM2587 .. ..... " • ....... 425 LM2588 . ....... ..... ... 425 LM2594......... ....... 425 LM2595 . ....... ..... .... 425 LM2596..... . • , ••••• , .. 426 LМ2597 ........ •.• ••. .. 426 LM2598........ . " •••. . 426 LM2599 .. . " . • ......... 426 LM2621.....•• , • ....424 LМ2630 ............. 424 ,427 LM2636 .. ............ ... 424 LM2637 .. ..... • . " . 424 LM2638.. ............. .. 424 LM2639....... •• ........ 424 LM2640 . ... •• • ... ... 424 LM2641.........• . . 424,429 LM2650 .. ...... . ...... .. 424 LM2651 ...... .• . . . ..... 424 LM2653 ............. 424, 431 LМ2660 ................. 425 LM2661 ... ...• •• ... ... .. 4 25 LM2662 .. .... .... .... ... 425 LМ2663 . ................ 425 LM2664 . . "•.•." ... 425 LM2665 . . ... ..... .... ... 425 LM2670 .. • . ... ........ .. 4 26 LM2671 ................. 426 LM2672 .. .. ............. 426 LM2673 ................. 426 LМ2674.. . ".""."." . 426 LM2675 .......... " ... .. 426 LM2676 . ................ 426 LM2678 ........ .... 426, 433 LМ2678-З . З ....•.. .. ... . 433 LM2678-5.0 . ..... . . . 433 LM2678-12 .. .. " • ....... 433 LМ2679 . ........ •. • .. . 426 LM2681........... •• . 425 LM2685 ................. 425 LМ2825..... "" . .. .. ... 424 LМЗЗ50 ....... ". ..425 LM3351 ................. 425 LМЗЗ52............. 425, 435 LМЗЗ52 -2.5 ..... ....... . 435 LM3352-3 .0 .....•.•... . 435 LМЗЗ52-З.З ...... • ...... 435 LМЗ524....... •••• . . . . . 424 LМЗ578д . ............... 424 LM78S40................ 424 LМС7660 ... " .•" ......425 LТ1026.... • . " ."" . 364 LT1054 ..•.. ••••••. ..... 364 LT1070 .. ...••• . • .. .... . 364 LT1071 ...... • • ....... 364 LТ1072 .... ... •.•. .. .... 3 64 LT1073 .......... •. . . " . 3 64 LT1073-12........ •. •.... 364 LT1073-5 . .. , ....... ..... 364 LT1074 ... ...•......... 366 LT1082 ••••• ... ..... 365 LT1103 • ". "." ..... 367 LТ1105 . " ...•".367 LT1106 ................. 365 LT1107 ......... " .. .... 365 LТ1107- 12 ...... . . . 365 LT1107-5 . . ....•...... 365 LТ1108 .... .. ... " .. 365 LT1108-12 .. .... • ".. . . . 365 LТ1108-5 ................ 365 LT1109 ......• • • ... ..• .. 3 65 LТ1109-12.... " .. "" . 365 LТ1109-5....... • ........ 365 LT1110 " . . .. 365 LT1110-12 . • " ........ 365 LT1110-5 " . .. " .... . 365 LТ1111 ....... ........365 LT1111-12 . .. ". ""...365 LT1111-5 .. "." , ...... 365 LТ1170 ....... . •.• .. .... 3 6 5 LT1171 .. ....... • • .. .... 3 65 LT1172........ .. • . ..365 LТ1173 ...... • . ..• .. .. .. 365 LT1173-12 .. ...... ..... .. 365 LT1173-5. . . . . .•••••• ...365 LТ1176 ... " .. ".. . ".366 LТ1176-5 ......... . ..... 366 LТ1241 . " ••" . 366,367 LT1242 ............• .... 3 6 6 LT1243 ............. " .. 366 LТ1244 .. . 366 LT1245 ................. 366 LT1246 ................. 367 LТ1247. " .." ........ 367 LT1248 ... " ..... " ..... 367 LТ1249 ................. 367 LТ1268 ................. 365 "LТ1268В...... • , ........ 365 LT1269 .... .• .•.• .• .. ... 365 LТ1270 .. ... ............ 365 LT1270A ................ 365 LT1271 . .....•. , • •• ... 365 LТ1300 ................. 365 LT1301 ................. 365 LТ1302 .. ............... 365 LT1302-5 ... ......... .... 365 LT1303 ................. 365 LТ1303-5 . ......... • . ... 365 LT1304 ........•........ 365 LТ1304-З.З . ........ ..... 365 LТ1304-5....... . . ....365 LT1305 .....• ........... 3 6 5 LT1306 ... ........... ... 365 LТ1307 ................. 365
ПЕРЕЧЕНЬ ПРИБОРОВ, ПОМЕЩЕННЫХ В СПРАВОЧНИКЕ Прибор Стр. Прибор Стр. Прибор Стр. Прибор Стр. LT1307B........ . 365 LT1308....... •• . . 365 LT1309 .. ...... • . .. •.. . 365 LT1316 ....... ..... ,. . 365 LT1317 .. ....... •• . • .. . 365 LT1317B ........ , • • . . 365 LT1339 ........... . ,. . 366 LТ1370 ......... . . 365 LТ1371 .......... . " . . 365 LТ1372 .... . .... ..... . 365 LT1373 ........ . . .... . 365 LТ1374 ... ....... " " . 366 LТ1375 .......... •.•.. . 366 LT1376 ....... ..... . . . 366 LТ1377 . . ........ •.•.. . 365 LT1424-5 .........••• . 365 LT1424-9 ...... . .•. . 365 LT1425... .•,•.• .• . . 365 LT1431 ....... .• .• .• . . . 367 LT1432 ....... ...• ,. . 367 LТ1500 . .• " •.•••••... . 365 LT1501 ..... . 365 LT1506 .......... •. • . . . 366 LT1506-3 .3 . . 366 LT1507 ............ •. . . 366 LT1507-3.3 ....• .. ". . 366 LТ1508 ...... .••• .• . .. 367 LT1509 .. ........ ,• . 367 LT1510 ........ ..• ... .. . 3 64 LT1511 ..... • ", " • ..... 364 LT1512 ........ • . • . • .... 364 LТ1524 .. ••.•.•.•. " . 366 LТ1525д . ,. .•.•." .. 366 LТ1526 .. ..•• •••.•.• , . 366 LТ1527д ..... •. •. " •.. . 366 LТ1533 . . •••••. ••• . 367 LТ1534 ........ •. . . . . . 365 LT1572 ................ 365 LТ1576 . . .......... 366 , 370 LT1610 .......... . 365 LТ1611 ........ . • • •. . . 365 LТ1613....• . . . , ..... . 365 LТ1614............• . . 365 LТ1615 ""." . " • , . 365 LТ1676 ....... .• .. .••. . 366 LТ1680....... •• . . 365 LТ1776 ...... •.•. . .. .. 366 LТ1777 ............. 366 , 371 LТ1846 ...... ..•. . .. .. . . 366 LТ1847 .... • , •.•.•• ..... 366 LТ1949 . ....... • .• .••. . 365 LT3524 . ....... •.• • , . 366 LТ3525д . " ••.•.• . " . 366 LТ3527А ......... " • .... 366 LТ3846 ....... ....... . 366 LТ3847 . ..•••.•.• " • .. 366 LТС660 ..........•. ..... 364 LTC1044 ....... • " " , . 364 LTC1044A . ...•.•.•.• .. . . 364 LTC1046 ........ . " " . 364 LТС1142.............. .367 LТС1143 .......... • .. ... 3 67 LТС1144.......• .• . . . . . 364 LTC1147 ......... •• • , . 366 LТС1147-3 . 3 ... ......... . 366 LTC1147- 5 . 366 LTC1148............ .366 LТС1148-3 . 3 ... . " .... . 366 LTC1148-5 . . "., ... 366 LTC1149 ....... •.... .. . . 36 6 LTC1149-3 .3 ... ........ .. 366 LТС1149- 5 . . 366 LTC1159 ....... ....... .. 366 LTC1159-3 .3 ... ........ .. 366 LTC1159-5 .. ..... ..... .. 36 6 LTC1174 ... ......... . 366 LTC1174-3.3 ..... .. ......366 LТС1174-5 ............. 366 LТС1261 .......• ........ 364 LТС1262..... . 364 LТС1263 ................ 364 LТС 1265 ....... ........ . 366 LТС1265-3 . 3 . ..366 LТС1265-5 .. . .•..... .. 366 LТС1266........ • ....... 366 LTC1266-3.3 ............366 LTC1266- 5 ...•.•.. . 366 LТС1267..........• . . . 367 LTC1429 ... .•••.• .•. . . .. 364 LTC1430........ .......366 LTC1433 ................ 366 LTC1434 . ""•" .. 366 LTC_1435 ....... .•.... ... 366 LTC1435A ...... ...... ... 366 LТС1436 . . •.•.•.•. ...366 LTC1437 .. • ••• ......... 366 LTC1438 ....... . ........ 367 LТС1439......••• .• . ...367 LТС1474...... • •• • . 366 LТС1475 ..... .• , • ....... 366 LТС1502 . • • , •••.• ..... 364 LTC1503 . 364 LTC1504 ..... ........... 366 LTC1504-3 .3 ....... ...... 366 LTC1514 ................ 364 LТС1515 ............ 364, 373 LTC1515-3 ....... ..... . 373 LTC1515-3 .3 .....•....... 373 LTC1515-5 . . " .... ". 373 LТС1516 ................ 364 LTC1517- 3 .3 . •....... . 364 LТС1517-5 .... . •. ...... 364 LTC1522 . • •..... ... 364 LТС1530 ....... .••• . . . .. 366 LТС1538 • , ••, ..".366 LTC1539 ...... •.• ....... 366 LTC1550 ... " " "". . . 364 LTC1550L .... ••.• , • . . ... 364 LТC1551L ............... 364 LТС1553 ....... ...... ... 366 LТС1574 ....... ..... . . 366 LТС1574-3 . 3 .... ....... .. 366 LТС1574-5 . . .•. . . 366 LTC1622 .... .• . " •. .. 366 LТС1624 ....... ..... .... 366 LТС1625 .. .............. 366 LTC1626...... ••.• , . . 366 LТС1627 . . •.••. ....... . 366 LТС1628 •• , •••. ...... 367 LTC1629 ................ 366 LTC1649..... .•••• ..... 366 LTC1682 ....... .• .. .. ... 364 LTC1682-3 . 3 .. . •. ....... 364 LTC1682-5 .... "."" ..364 LTC1702 .....• . •. •..... . 367 LTC1703 ...... " • ....... 367 LTC1735....• . .••• .• . ..366 LTC1736 ....... •. ....... 366 LTC1753 ...... "" . ... .. 366 LTC1754-5 ... • . •. ....... 364 LTC1772 ....... . ........ 366 LTC1929 ..... " .... . 366,374 LX1552 ....... ••. . .. . .. . 378 LX1553 . • " •.......378 LX1554 . •• ,.........378 LX1555 ................. 378 LX1562 ........ ..... 378, 379 LX1563...... •• .... . 378,379 LX1570 . " •• , .... 378,381 LX1571 ....... ..... 378, 381 LX1660 ........ . ...... 377 LX1661 ....... .......377 LX1662 ........ . . . • •• . 377 LX1662A ... . • "."." . 377 LX1663 .. ,•". " . 377 LХ1663д . ..••• " ....... 377 LX1664 .. . ....... 377 LX1664A .. . •.••.. ...... 377 LX1665 ........ •• . . .. .. . 377 LX1668 ....... . . . .. 377 LX1669 . . ...... 377 LX1670 ...•.•.. ......... 377 LX1681 ... •.•. , • .. 377, 383 LX1682 ....... " • . . 377, 383 М51995 .. ..... . 416 М51996" . .•.•••.•. .. 416 М51997....... •• . .. . " 416 М5291 .. ..... " ... ". 416 М5293...... •.••... .. 416 М62210 .... .....• .• ... . . 4 16 М62211.. • . " •.." .. 416 М62212. " .... "" .. . 416 М62213 .. . .... 416 М62216... . ": ........ 416, 418 М62220 ... ... . 416,419 М62221 .. ........... 416, 419 М62222 . ............ 416, 419 М62261 .. .......... 416, 419 М62281 " .. 416,421 М62290 ....... • . ....... 416 М62501 . . ..... ••.. . ... .. 416 М62502.. .••.•.• ....... 416 МАХ606 .... . . 387 МАХ607 .... , ..•...... 387 МАХ608 ...... .•.... .. . 387 МАХ610 .. , ... . 386,389 МАХ611 ... " ....... 386,389 МАХ612 ...... . ..... 386,389 МАХ619 .. "." ... " 386 МАХ624 ...••.• . •. ...... 388 МАХ629 .......•........ 388 МАХ630 . .. " .•.•.... ... 387 МАХ631 . , •••.• .••• . . 387 МАХ632 ...... • .• .••• . . 387 МАХ633 ......... ... .... 387 МАХ638 ..•.• . " • ...... 386 МАХ639 . .....386 МАХ640 .. ..• " .."386 МАХ641 . . ,•." •....91,387 МАХ642 . " ••" ...91,387 МАХ643 • . ....... 91,387 МАХ653 .. •. .•. .... . 386 МАХ660 . . ....... 386 , 425 МАХ662А . ••" ........386 МАХ665 .•.•.. ...... 386 МАХ668 ........... . 387, 391 МАХ669 • ........ 387, 391 МАХ679 . . ... 386 МАХ682 •.......386 МАХ683 . . .. ..... 386 МАХ684 ". "" ......... 386 МАХ685 "" .... .. 388 МАХ686 .... " .•.•..... 388 МАХ710 "" " ... " .. 387 МАХ711 ... " •. "." ". 387 МАХ724 " ... •••• "". " 387 МАХ726 ... .. ......... 387 МАХ727 ... .......... 387 МАХ728 ... . ..... 387 МАХ729 . . .. .. ..... 387 МАХ730д ..... . ......... 387 МАХ731 . ,•• ,• .. 80,387 МАХ732 . . 387 МАХ733 • " .......... 387 МАХ734 . . ........ 88 , 387 МАХ735 . " • ...•.." 388 МАХ736 .. " . .... " .. 388 МАХ737 ••""" ...388 МАХ738д ... • . ....... . 387 МАХ739 . • ......... 388 МАХ742 ••••• .•. , . . 388 МАХ743 . • •..... ..... 388 МАХ744А .. • ........ 387 МАХ748д , , ••• , ..... 387 МАХ749. .••" •. .... 388 МАХ750д . . . . . ....... 387 МАХ752 . • • ...... 80, 387 МАХ755 . . ..... 388 МАХ756 . " ••"" . . 387 МАХ757 ................ 387 МАХ758А ... .• .•• . .. .. .. 387 МАХ759 .. " • ...... " 388 МАХ761 . . ........... 387 МАХ762 ...... ..... ..... 387 МАХ763А . . .. .... 387 МАХ764 ............. " 38 8 МАХ765 ......... " .... . 388 МАХ766 . 388 МАХ767 .. . ..... .. 387 МАХ768 . • " • ......... 386 МАХ769 . , .•...... .... 388 МАХ770 •.. • "., •. .... " 387 МАХ771 . .•.•.. ... ... .. 387 МАХ772 , . "." 387 МАХ773 . " . ""•.•. . 387 МАХ774 . • ••• ......... 388 МАХ775 ..•.•••.•. . • . . . 388 МАХ776 •••. ....... 388 МАХ781..•..,, ...... . .388 МАХ782.....: ... " " ... 388 5
ПЕРЕЧЕНЬ ПРИБОРОВ, ПОМЕЩЕННЫХ В СПРАВОЧНИКЕ Прибор Стр. Прибор Стр. Прибор Стр. Прибор Стр. МАХ783 388 МАХ786.... 388 МАХ787 387 МАХ788...••• .....387 МАХ789 ..... 387 МАХ796 .... . 387 МАХ797 • ...... 387 МАХ798 . 387 МАХ799 . . . ... ... 387 МАХ828 . ....... 386 МАХ829 . .... 386 МАХ830 . . .• .... 387 МАХ831 .. ••••.••• . . .. 387 МАХ832 . ....387 МАХ833 . . ... 387 МАХ840 • ..386 МАХ84З .. 386 МАХ844 . . • •• ...... 386 МАХ847 . • . ...... 388 МАХ848 . ..387 МАХ849...•• . ........ 387 МАХ850 • , ...... 386 МАХ851 . . 386 МАХ852 ••• .... 386 МАХ853 . • .... .... 386 МАХ856 . • •• ..... 387 МАХ857 . . ... ... 387 МАХ858 . , ....... 387 МАХ859 •.••" .. 387 МАХ860 .. . "."..386 МАХ861 ...... .. 386 МАХ863 • ... .... 388 МАХ864 . . ........ 386 МАХ865 , ........ 386 МАХ866" .••. •... . ..387 МАХ867 . . . ..... 387 МАХ868 ... •.• .• .• .. . 386 МАХ870 . . ... ... 386 МАХ871....•.•.••. . 386 МАХ881R...... ......386 МАХ887 . . ••.• ...... . .387 МАХ1044 . . ..... 386 МАХ 1623 . . 387 МАХ1624 . ......387 МАХ1625.....•••• .• . . 387 МАХ1626 . . 386 МАХ1627 .....•. , . • . 386 МАХ1630 . • •• ..... .. 388 МАХ1631 ... .••• .... 388 МАХ1632 . . . • • . ..... 388 МАХ1633..... . 388 МАХ1634 . . 388 МАХ1635...... • . 388 МАХ1636 . . 387 МАХ1637..... • . 387 МАХ1638 . . ...... 387 МАХ 1639 . . .... .. 387 МАХ1640 . . •..387 МАХ1641 . . 387 МАХ1642 . ••....387 МАХ1643 . ••..•. ." 387 МАХ1652 ............... 387 МАХ1653 . . ... .... 387 МАХ1654.... , •....... . 387 МАХ1655 ... ........... . 387 б МАХ1672 МАХ1673 МАХ1674 МАХ1675 .... МАХ1676 МАХ1677 .. 387 ". 386 .. 387 ...387 .. 387 ....... 388 МАХ1678 . . ...... 387, 393 МАХ1680 . 386 МАХ1681 . •.•••" ..... 386 МАХ1682 . . .•....386 МАХ1683 ..386 МАХ1686 . • • ..... 386 МАХ1700 . . 387 МАХ1701 . ...387 МАХ1703..•. . .•. . 387.394 МАХ1705 " .... " 388 МАХ1706...•. .••.•. ..388 МАХ1708 . МАХ1709 . МАХ1710 . МАХ1771 . МВ3759 .. МВ3759А . ..... . 387 ..... 387 .• .... 387,395 .. "" 387 ..325 "".326 МВ3769А . •••, . .. 325, 328 МВ3776А. . 325, 331 МВ3785А . • .... 325, 332 МС33023 . . ..... 445 МС33025....• .• . . 447 МСЗЗ060А ...." • ....... 445 МС33063А..... • . ...68,446 МС33065 . . ...448 МС33066 . .....447 МС33067 . . 447 МС33129 . . 445 МС33163 . . 446 мсзз 165 . •....446 МС33166 . . 446 МС33167 . . 446 МС33260 . •. ..448 МС33261..••.• .• •. . 448 МС33262 . ..448 МС33362 . . 446 МС33363 . . 449 МС33363А ....... ... 446, 449 МС33363В.... . . ....446 МС33365 . . 446 МС33368 . •••.•.•. ....448 МС33369.. •••• •• . ... 446 МС33370 . . 446 МС33371 . . 446 МСЗ3372 . . 446 МС33373... • ,• ..446 МС33374 ............... 446 МС33463 .......... 447, 453 МС33463·30...... . . 453 МС33463·33 ............. 453 МСЗЗ46З-50 . . . . . ..... 453 МС33466 . . . . 447,453 МС33466-30. . . • . 453 МС33466-33....... .....453 МС33466-50 . . .......... 453 МС33470 . . . ....... 448, 455 МСЗ4023 ..... 445 МСЗ4025 .. .. . .....447 МС34060А .............. 445 МС34063А . ...... 68. 446, 525 МС34065 ............... 448 МС34066....... • . . • ..447 МС34067 . • ••. •.... . 447 МС34129 ....... • . . .. .. . 445 МСЗ4163 ....... • ••. . . .. 446 МС34165 . •••.•. ...446 МС34166....... • • .... 446 МСЗ4167 ... " •• " •• ."446 МС34261..." " " •." .. 448 МС34262 ......... .... .. 448 МС34270........ ....448 МС34271 ....... .. 448 МС44602........ • •• . . 445 МС44603А . • • ........ 447 МС44604... •• . •... . ..447 МС44605........ • . • . . 447 МС44608 ... • ......... .. 447 MIC2171 •. ........ . 398 MIC2172 . . . . ....... ... 398 MIC2177 ... ........ 398, 399 MIC2177-3 .3 . .. .........399 MIC2177- 5 .0 .. •........399 MIC2178 .••... ... 398 MIC2179 ........ 398 MIC2570 . . . • ......... . 398 MIC2571 . . • ...... 398,401 MIC2571 -1 ...... ......401 MIC2571 -2 ...... . 401 МIСЗ172 . . ........ .. 398 МIСЗ832...... • • . 398,402 MIC3833 .. ......... 398,402 MIC38C42..... • .... .... 398 MIC38C44.. .. • .••. .... . 398 MIC38HC43... •• .... . ..398 МIСЗ8НС45 .. • ......... 398 MIC4574 •, .... ... 398 MIC4575 . . . ....... ... 398 MIC4576 .... ....... 398 , 404 MIC4576-3.3 . . . .. .. ... ...404 MIC4576-5.0 ... ........ ..404 Ml4751 •••. ... .. 408 Ml4761 ... , .•. " ....... 408 Ml4769 ..........• . . .. . 408 ML4770 ......... 408,409 ML4771 ... ........... 408 Ml4775 ,,,,,..•.....408 Ml4790 ... ... •.. . .. .. .. 408 ML4800 ..... ". 407 ML4801 .... • ........... 407 ML4802 ...... .. . 407 Ml4803- 1 .. . ....... 407,410 Ml4803-2 . . 407,410 Ml4805 .. • ....... . 407 ML4812 , ....... 203,407 ML4813 .•........... . 407 ML4815 •.••• , ..... 407 ML4816 .•.•.•. ....... 407 ML4817 . 407 Ml4818...• .• .•......407 ML4819 ...... .. ". 209,407 ML4821 .... •.•.... .... . 407 ML4822 .... • " ., . 407, 412 ML4823 ...... • . ... . 407 ML4824- 1 ........ .. " ..407 Ml4824·2 •.•• . .. 407 ML4825 .... .•. •• , ••... 407 ML4826- 1 . " .•".. . 407 ML4826·2 .. •,•, ,•• ..407 Ml4827·1 .•. ......407 ML4827·2 ...... .• , . 407 Ml4828... .•• .• . ,...407 ML4841 ......... 407 ML4850 .. ..... .. 408 ML4851 •,......408 ML4861 •,••..•. .....408 ML4862 ...... • •• , . 408 ML4863 . 408 Ml4865 . 408 Ml4866 .... , • ".. .. . 408 ML4868 . " •.•.• ...... 408 Ml4870 .... , • • .•.•.. . 408 ML4871 ....••. , .•• ..... 408 Ml4872 ... , , ••. ........ 408 Ml4873 ...•.• ......... 408 ML4875 . 408 Ml4880 ............... 408 ML4890 .. ". """ . 408, 414 ML4890-3 ... ... " .... ". 414 ML4890-5 . .. ..• .... " ... 414 Ml4894 ................ 408 Ml4895 ...... . •• .. ... .. 408 ML4896 .... ........ .... 408 Ml4900 ... • .•......... 408 ML4901 ••••• " ••. . 408 Ml4902 ....... ••• , • . 408 Ml4903 ..... ••..•• .... 408 ML4950 .. ,..•,,••, . 408 Ml4951 ...• •.... . . . . 408 ML4961 ... •••• •• , . 408 NE5560 . • ".. .•. . 466 NE5561 .••••• , , ...... 466 NE5562 •,••.•••...466 NE5568 . 466 NE5580 . . ...... , .. .... . 466 NJM2352 .. ..... , ,, ... 437 NJM2355....... • . ..437 NJM2360....... . ... 437 NJM2360A .......... 437, 438 NJM2362 ....... • . •.. ..437 NJM2368 ... ....... . 437, 440 NJM2369 ........... 437, 440 NJM3524 . 437 NJU7261 ........... 437,442 NJU7262 .. " ... " " ..... 437 NJU7660 . . •. , •.• ..... 437 NJU7662 . . , , • ......... 437 NJU7664. . • .......... . 437 RC5036 . "" •.• ...... . 306 RC5036 .. •.•• . .. " ... . 306 RC5037 RC5039 RC5040 RC5041 ••• ........ 306 .. •.• " """" 306 •.•. . "."" 306 .. ... •. ..... ". 306 RC5042 . " ...."." .. .306 RC5050....•............ 306 RC5051 .............. .. . 306 RC5052 . ..• ....... ... 306 RC5053 ................. 306 RC5054A .. " ." "" ""306
ПЕРЕЧЕНЬ ПРИБО РОВ , ПОМЕЩЕННЫХ В СПРАВОЧНИКЕ Прибор Стр. Прибор Стр. Прибор Стр. Прибор Стр. RC5055 ...•... • ........ 306 RC5056 .... • •• .•......306 RC5057 ....... , ........ 306 RC5058 . ·........ . ...... . 306 RC5059. . . ,•" ••. ...306 RC5060 ............. . . . . 306 RC5061 ....... • ........ . 306 RC5062 ... . . .• .••• .. . . 306 RC5102 ...... • • ..... . 306 RC5230 ....... . ........ . 306 RC5231 .... . ........ . 306 RH5RHxx1A. .. • . . 486, 487 RH5RHxx2B . , ... . ..... 486 RH5RHxx3B . . . ... 486 RH5Rlxx1 В . .... , , . 98,486 RH5Rlxx2B . . . . ...... 98, 486 RH5Rlxx3B . . . . 98,486 RN5RКxx1A. . . . . ...... .. 486 RN5RКxx1B . , . 486 RN5RКxx2A. . ..... . .... .. 486 RN5RY1xx1.....,•.• . . . 486 RN5RY2xx1 .... . ....... . . 486 R55RJxxxxx. ............ 486 R55RMxxxxx . . ........ .. 486 RV5VH1xx ......... . . 486, 490 RV5VH2xx....• .• . . 486, 490 RV5VH3xx . . .. ....... 486, 490 5дl01 .. ....... . ..... . .. . 505 5АЮ2......... • . . .... . . . 505 SAI03 ... ........... " ...505 SAI04 . . . . .............. . 505 5дl06 . . ............. .... 505 5С1101 . . 166, 515 5С1131...."". ..... . ..515 5С1132 . ....... .•••• . . . . 515 5С1133.... • ..•........ . 515 5С1134 .. . " .•• "." .. 515 5С1142 . ... " . • ......... 515 5С1144.. . ..... . .......515 5С1150... """ ....".515 SC1151 " ...."".". ..515 5С1152 . ".... " ...-. .. 515 5С1154....... •..... . 515 5С1156." ..•.. • "" ... 515 5С1157..... " ..........515 5С1158 .. . 515 5С1158С5 ....•........ . 517 5C1158C5TR..•...... . .. 517 5С1162 . . . ""...515 5С1163 . .. " • •......... 515 5С1164........ •. ....... 515 5С1165 . . " •••""...515 5С1166 .. " .•" ........515 5С1172 ................. 515 5С1173............-~ . ..515 5С1182...• " ....... . . . 515 5С1183 . ................ 515 5С1185... . .. " ... 515,518 5С1185д . . " .••" . . 515,518 5С1578.. . .. "". " ...516 5С1628 . ......... ... 516, 520 5С1630.. ....•...... .. . 516 5С1631 . .... ... .... 516, 522 5С1631·3.....•........ . 522 5С1631·5 .. . ........... . 522 5С1633 . . ...... ...... . 516 5С1650 ....... " ". 516 5С1652 .. ..... • • . 516 5С1660 . .... . 516 5Е5560 ........ " "" ..466 5Е5561 ..... . 466 5Е5562 . ................ 466 5G1524... 223 , 366 , 377, 526 5G1524B ............... 377 SG1525A . SG1526 . . . 377, 526 377 SG1526B . . . ""." ... 377 SG1527A. . ...... . ... 377. 526 SG1626 . . 378 5G1644. ...•.• . ••• . ..378 5G1842 .. ..... , .••• , . 378 5G1843 . . .. •.•." •." ...378 5G1844 . . 378 5G1845 .. .. • ... . ... . 378 5G1846 . .... . ...... . 378 5G2524. ........ 223 , 377, 526 5G2524B . , ......... . 377 5G2525д.. .• .• . 377, 526 SG2526 . ............. " 377 SG2526B ............... 377 SG2527A. • ...... 377, 526 SG2626. . . ... .. . . 378 SG2644.. .•""•.... .378 5G2842...... ,•, • . 378 5G2843.. .• . •••. . ••• ...378 5G2844 . . ,•• ...378 5G2845 . ....... . 378 5G2846 . . .........378 5G3524 . , ... 223, 366, 377, ...... 466,526,534 5G3524B ............ ... 377 SG3525A ....... 377, 447,526 SG3526 . ............ 377, 447 SG3526B ..... . ......... 377 5GЗ527д. ........... 377, 526 SGЗ626 . ...... • , . .. ... 378 SG3644 . • •••.•.• .. ... 378 5G3842...... ,.... • . 378 5G3843 . ................ 378 5G3844. . .•••• , • . , . . 378 5G3845. ..... •• .• " .. ... 378 5G3846......... • ..... . . 378 5i786 . • •••••. ........ 566 517661 ... " .•••• "." . . 386 5i9100 ........ •.•. . ... .. 5 6 6 5i9102...... " ••• ... . 566 5i9104. . .• , •.... . ..566 5i9105.................. 566 5i9108.............. 566 , 567 5i9110 . ... •. ". . 566 5i9111 . ... ••• "." ..566 5i9112 ....... ". • • . •• . 566 5i9114A.. ...... . " ... 566 5i9117 . ......566 5i9118.............. 566 , 568 5i9119. ...... " ..... 566,568 5i9120 ....... . • " .....566 5i9130...... • ". ......566 5i9135 ................. . 566 5i9136........... . .. 566 , 570 5i9140 .. . • •• .......... 566 5i9142 . , •.• ....... ... 566 5i9143...... •••. ........ 566 5 i9145 ..... . . . ...... 566 5i9150... ,•. ......... 566 5i9160 .......... . . . .... 566 5i9161 .. . 566,572 5i9165. .•... " ....... . 566 5i9166. ..••.• ......... 566 5i9167.... ,••" . ..... 566 5i9169... .• " • ........ 566 51-80335 . . . .•. . . 505,511 51-80505 .. .... .... .... .. 505 51-80905 . . ..•••. . . 505,511 51-81205. . • ...... 505,511 51-81505 . . ...... . . 505 , 511 51-8201L .... 506 51-8202L...... • . • .• . . . 506 51-8203L...... • . 506 51-8204L. . . ••.. ...506 51 - 8211 L .............. . . 506 51-8213L ... • , " ........ . 506 51 -8221L , ••• " , ... 506 51-8301L ..... . .......... 506 51-8303L ..... . ..........506 51-8401L... . . . . ...506 51-8402L....... ........506 51-8403L...... . . 506 51-8405L ..... , •••.• , . 506 51-8406L...... • ......... 506 51-8501L........ • ....... 506 51-8502L . ...... . ........ 506 51-8503L......•........506 51-8504L.......• • . • .... . 506 51-8505L......•••......506 51-8811L ....... .. ...... 506 51-8911 L ... . ...... • .. ... 506 51-8921L ..... . . . •. ..... . 506 51-8922L . . . . ........ 506 5Lд3002М . . . . . ........ 506 5Lд3004М.... " ...... 506 5МР210 .... ""...115 5МР211 . . • . ....... . 476 5МР212 .. . .........476 5МР220 ....•.. . .... . 476 5МР402..•.•• . . . 476,477 5Т662д.................525 5Т755 ..................525 5TR20005 . ••,•......505 5TR2005 ....... . ........ 505 5TR2012 . • " • ......505 5TR2013 ... " ........505 5TR2015 .............. . 505 5TR2024 . ............... 505 5TR7001 - 51 - 8020 ...... . 506 5TR7002 - 51-8021 . . .... . 506 5TR7002 - 51-8022 ....... 506 5TR7003- 51-8023. . . .506 5TR7101 -.51-8020 . ..... . 506 5TR7102 - 51-8021 .. . . ... 506 5TR7102 - 51-8022 . . 506 5TR7103 - 51-8023 . .... . . 506 5TR-F6624 . ...•.... . 505, 512 5TR- F6626 .......... 505 , 512 5TR- F6652 .......... 505 , 512 5TR-F6653 . . ...•. ... 505, 512 5TR-F6654 . ......... 505, 512 5TR-F6656 .. ........505,512 5TR- F6672 . ......... 505 , 512 5TR- F6674 . . ...... 505. 512 5TR - F6676 . ........ . 505 , 512 5TR-55703 .......... 505 , 513 5TR-55707 ....... • .. 505 , 513 5TR-55708 .......... 505 , 513 5TR- 56703 ... . ...... 505 , 513 5TR- 56704 .... . ..... 505 , 513 5TR-S6707 ....... . .. 505, 513 5TR- S6708 .......... 505 , 513 SТR-56709.... • ..... 505,513 TDA16831 ...... •. . .. 344, 347 TDA16832 . .......... 344, 347 TDA16833 .~ ......... 344,347 TDA16834 . ......• . .. 344, 347 TDA16835 ........... 344,347 TDA16836 . . .. ... 344,347 TDA16837 ........... 344, 347 TDA16838 .......• 1 .. 344, 347 TDA16846 . • • ..... 344, 349 TDA 16847 ............... 344 TDA 16888 . • ...... 344, 351 TDA4600 . . 175 ТDА4601 ..... . .......... 175 TDA4605 . ...... 185, 344, 526 TDA4605- 2 . . .. 185 TDA4605-3 . .....•....... 185 ТDА4718д.. .. , . • ...... 344 TDA4814A. . •• " •• ..... 345 TDA4817 ........ •. . .. . . . 345 TDA4862 . . "" . ...... . 345 TDA4916 . . 345 TDA8380 . . . 124 ТDА8380д . • •. ....... 466 TDA8385 . "•• . ..... 467 TDA8385 . •, •........466 ТЕА1039 .... " ......... 466 ТЕА1204Т .. ТЕА1205АТ . . 466, 469 . ... 466 ТЕА1206Т .......... 466. 470 ТЕА1501 . . . ............. 466 ТЕА 1504 . ........... 466, 471 ТЕА1562 . .. " ... " " ....466 ТЕА1563 . ....... "" . .. . 466 ТЕА1564 . ". ", .•. .. 466 ТЕА1565........ " " ...466 ТЕА1566 . ... ". ". ,. . 466 ТЕА1569 .. • ••••• " ..466 ТЕА2018д .. " • ...526 ТЕА2261 ..... ••••••• " .. 526 ТЕА2262 . . • , • .•....... 526 ТЕА5170 ..... •• . " •• .... 526 ТК11806 . . ....... " ..•..543 ТК11811 . . , .•. ...... 543 ТК11812 .... . 543 ТК11816 . ............... 543 ТК11817 . ........ . • ..543 ТК11818.. . • . , . . . . 543 ТК11819 . ............... 543 ТК11821 ........... . 543 , 544 ТК11822 . . . 543, 544 ТК11823 . . .......... 543 , 545 7
ПЕРЕЧЕНЬ ПРИБОРОВ, ПОМЕЩЕННЫХ В СПРАВОЧНИКЕ Прибор Стр. Прибор Стр. Прибор Стр . Прибор Стр. ТК11830....... • " •• " . 543 ТК11835...••• ....... . 543 ТК65015 . . ......... 543 ТК65025. . ••• ... . ..... . 543 ТК651хх..., ••.••• .• . . 543 ТК70001 ...... •• . . ...... 543 ТК70002...... • ......... 543 ТК75001.... , .•.• , ... 543 ТК75003 . • . ..... 543 ТК75020 ........... 543,546 ТК75050 . ,, , . .....543 ТК83854.. .• . . ...... 543 TL493 .................. 233 TL494 .......... 233, 447 ,534 TL495 .................. 233 TL497A . , •.•. .•........ 534 ТL499А ................ 534 TL594 .. ..•• . . . . 447,534 TL598 ...• . ••• , • ........ 534 TL1451A ... ".,., . .. .. .. 534 TL1453....• , ••, ...... 534 TL1454 ...... . ...... 534. 535 TL5001 .. , ........ 534,537 TL5001A . . . ........ 534, 537 TNY253 . . . . 476,479 ТNУ254.... • ....... 476,479 TNY255.... • , •• ... 476, 479 ТОР100 " ..• ". . . ..475 ТОР101 ...... , , .. .... 475 ТОР102 ..... " ..... " ... 475 ТОР103 . . . ..... 475 ТОР104 . , •• ........... 475 ТОР200 . . • ........ 475, 481 ТОР201 . . . . 475,4S1 ТОР202...... • , . 475,481 ТОР203 ............. 475, 481 ТОР204 .... .. . 475,481 ТОР209 ........ . . 475, 481 ТОР210.. . • , .. 475,481 ТОР214.. - · " .. . .... 475,481 ТОР221 ............ 476, 481 ТОР222 ........... 476, 481 ТОР223 . . •• ... 476,481 ТОР224. •. ........ 476,481 ТОР225 ............. 476, 481 ТОР226. . ••.. . 476,481 ТОР227 ........ . 476,481 ТОР412 ... . ... . ..... 476,4S3 ТОР414 ......... . 476, 483 TPS5210 ....... . .... 534 TPS5602 ............ 534, 538 TPS56100 . . . . 534 TPS5615 "" .... • " ..... 534 TPS5618 .. " .. •- . ...... 534 TPS5625 ....... .• . . .. .. . 534 TPS5636 .... " .• ....... 534 TPS60100....... .• " . 534 ТРS60101 . . • . . ...... 534 TPS60110....... • ....... 534 TPS60111 . . .• . • ..... 534 TPS6734.... • . • ........ 534 ТРS6735 ...... .. ........ 534 TPS6755 ... . . ••• , . 534,540 UA01.4601 ............. . 174 UC1524 ................. 549 8 UC1524A . . ........ 549 UC1525A. . . •.• ......... 549 UC1525B , ••••.•.• .. . . 549 UC1526 ......... • ...... 549 UC1526A....... • . • . .. .. . 549 UC1527A.. . ..... . • ...549 UC15278 , ••. " • ...... 549 UC154S".".. . . . 549 UC1572 ................ 549 UC1573 ....... . . , . . 549 UC1584... . ..... . ..... 550 UC1823...... •• . . .• 147, 550 UC1823A........ . . ... . . 550 UC1823B....• .•,. ..... 550 UC1824. • ....... .... 55 0 UC1825........ .. . 240, 550 UC1825A." ••" " 550 UC1825B ..... 550 UC1827 ............ . 551 ; 555 UC1841... ••• . . . . 551 UC1842... . ........ 526, 551 UC1842A............ 378, 551 UC1843... •. . 103, 526, 551 UC1843A.. . ......... 378, 551 UC1844... . ..... 103,526,551 UC1844A.... • ....... 378, 551 UC1845........ 103, 526, 551 UC1845A. ........... 378 , 551 UC1846 ....... • .... 378,551 UC1847 ...... . . ..... .. 551 UC1848 . . ,•• , ...".551 UC1849. " •••.•. .... .551 UC1850 ......... , .... . 551 UC1851 ................. 551 UC1852............. 551, 554 UC1853... .• .•...""554 UC1854 . . UC1854B . UC1855 .. . UC1855A .. . 554 .•."."..554 . 551,554 ...554 UC1855B . . •.•• .. . .... 554 UC1856 . "" • ....... 551 UC1860 ....... •• ....... 551 UC1861........ •• . . . 551 UC1862 . . .. 551 UC1863 . ••,••....551 UC1864 . .. ......552 UC1865....... .• , •• . 552 UC1866 .... ..... •• • • . 552 UC1867 . • ••• " ..... 552 UC1868.... .. •..•• ... . .. 552 UC1870 ... . . , ,••" ...553 UC1871 ... . .. •••.• , , . 553 UC1872 .. . 553 UC1874 ........ .. ..... 553 UC1875 .. , .... 248, 552 UC1876..... . . •. .... 248, 552 UC1877 ............ 248, 552 UC1878 ...... . ...... 248 , 552 UC1886. ... ...553 UC2524 ....... . •. •• " .. 549 UC2524A. . ••,.........549 UC2525A. . . • .. .• . 549 UC2525B.....,,•••. ...549 UC2526 . . ............... 549 UC2526A . ••..........549 UC2527A... • • ....... ... 549 UC25278 •........549 UC2548 . . ••.•.•.•. . 549 UC2572 .. • ••• ....... 549 UC2573 . " •• ........ . 549 UC2577 .. • • .......... 553 UC2578 .. ..•.• . •... . . 549 UC2584. . ... 550 UC2823...... • .... . . 147,550 UC2823A....... •• . ..... 550 UC2823B .• .••........550 UC2824 ............... . . 550 UC2825 ............. 240, 550 UC2825A. ..550 UC2825B .............. . 550 UC2827 ............ " ... 551 UC2841 . ................ 551 UC2842........ . 103,526, 551 UC2842A . , . . 378, 445. 551 UC28428 . . ............ 445 UC2843 .... 103, 534, 526,551 UC2843A ...... . 378 , 445, 551 UC2843B ............... 445 UC2844 103, 445, 526,534, 551 UC2844A........... 378 , 551 UC2844B ............... 445 UC2845 103, 445, 526, 534, 551 UC2845A............ 378,551 UC2845B . . . . . 445 UC2846 ... . . •." ..... 551 UC2847 " ••".. , . 551 UC2848 . . ...... .. ...... 551 UC2849 . • ....... 551 UC2850. .•• " •. ,.." .. 551 UC2851 .... " ....... .... 5 51 UC2852 . ........... . 551 , 554 UC2853 . . ... 554 UC2854. . ..•• " ........ 554 UC2854B ••. ...... 554 UC2855........ •. .. . ... 551 UC2855A. . • ..... 554 UC2855B...••,••,.•• . 554 UC2856...... ••••• .• . . . . 551 UC2860 .. " ... •• ........ 551 UC2861 ......... • . .. . .. . 551 UC2862 ....... . .. .... . 551 UC2863........ • ........ 551 UC2864 ........ • . •. •. . .. 552 UC2865 ......... . 552 UC2866 ................. 552 UC2867 . . 552 UC2868...•.• .......... 552 UC2870 . . 553 UC2871.........•. ...... 553 UC2872 ........ . . ..... 553 UC2874 .... . . . .......... 553 UC2875 . . ..... 248,552 UC2876 .....• . . .. . . . 248,552 UC2877. . ..... 248,552 UC2878... .••• . .. .. . 248,552 UC2879...•. • .. , ........ 552 UC2886. ..•.•. """ .. 553 UC3524.. , •••.•••• , . . 549 UC3524A....... . ........ 549 UC3525A................ 549 UC3525B ............... 549 UC3526 .. ...• .... .• " . .. 549 UC3526A . .......... . .... 549 UC3527A . ............ , . . 549 UC35278 ............... 549 UC3548 . . ............ 549 UC3572 .......... • .. . . . . 549 UC3573 .......... . . " . 549 UC3578 ..... ". " ..... 549 UСЗ584 ...... " ........550 UСЗ823 ............. 147 , 550 UСЗ823А................ 550 UC38238 . • •.• " ...... 550 UC3824.. .• . •••.. .... . 550 UСЗ825 ............. 240,550 UC3825A........ . ...... 550 UC38258...•.•,••• ..550 UC3827 . . ........ " .... 551 UСЗ841 ................. 551 UСЗ842 103, 466, 526, 534, 551 UC3842A . .. 103,378,445,551 UC38428 .. " ... . ....... 445 UC3843 .. 103,526, 534, 551 UСЗ843А ....... 378, 445, 551 UСЗ843В . .. " .......... 445 UC3844 103, 445, 526, 534. 551 UС3844д. . . .. ... 378, 551 UC38448 . ..... " ....... 445 UC3845 103,445,526,534, 551 UСЗ845А . ........... 378 , 551 UC38458 ...... " ..... " 445 UC3846. . ...... 551 UC3847 .... ..• • ....... 551 UC3848 ....... .• . .. .. .. . 551 UC3849 .... ". • . .... 551 UC3851 ................. 551 UC3852.......... ..551,554 UСЗ853...... • . . . 554 UC3854 ... • •• ........ 554 UC38548....• . .•.•• ..554 UC3855 ......... . • • . 551 UC3855A .. • • .•........ 554 UC3855B . •• •• ......554 UC3856 ......... . ....... 551 UC3860..... ••.• ........ 551 UC3861 .... . .• .... 551 UC3862 ................ 551 UC3863 ....... . ..... 551 UC3864..... .•.• " •• .... 552 UC3865 . .... • ........ . .. 5 52 UC3866 ..... . ........... 552 UC3867.... ".. •• . • • . 552 UC3868.~ .. " ... " ...... 552 UC3870 ....• ..... " ..... 553 UC3871 ........ •• , • • . 553 UСЗ872 .... •. .. • ....... 553 UСЗ874 ...... " ......... 553 UC3875 ............ . 24S , 552 UC3876 . ............ 248, 552 UC3877......... . .24S,552 UСЗ878 . . ........... 248 , 552 UСЗ879.. ........ . 552 UСЗ886 .. ............... 553 UCC1582 . .......... 550 , 557
ПЕРЕЧЕНЬ ПРИБОРОВ, ПОМЕЩЕННЫХ В СПРАВОЧНИКЕ Прибор Стр. Прибор Стр . Прибор Стр. Прибор Стр. UCC1583 ............... 550 UCC1800 ........ • . • .... 550 UCC1801 ... . . ........ .. 550 UCC1802 ............... 550 UCC1803 ............... 550 UCC1804 ............... 550 UCC1805 .... •.......... 550 UСС180б ... .. ...• .. .. . . 550 UCC1807 ............ 550 UCC1808 .. ............ . 550 UCC1809 . .............. 550 UCC1810 ... . •• ........ 550 UCC1812 ............... 553 UCC1813-2 . .. ... . . • . 550 UCC1813-3 . , •.•.••. ... 550 UCC1826 .. ..... ...... .. 550 UCC1829 .......••• . .. . . 551 UCC1839.........551 UCC1857 .. ......... . ... 554 UCC1858 .... ...... . 554,559 UCC1881 •• , •. ....... 553 UCC1888 .... ..... .. .... 552 UCC1889 ... .......... .. 552 UCC1890 .. 552 UCC1895 . • .•••.• .. .. 552 UCC2305 ..... • . ... ..... 553 UCC2570......• . . ... 549 UCC2582 . .......... 550 , 557 UCC2583 .... ...• . . .. .. . 550 UCC2800...... .. " . 550 UCC2801 ... . .......... 550 UCC2802.... .. . .....550 UCC2803 .......... ... .. 550 UCC2804 .... ........... 550 UCC2805 ....... .......550 UCC2806 ............... 550 UCC2807 ....... " ......550 UCC2808 ...... • ........ 550 UCC2809 ............... 550 UCC281О .......• ....... 550 UCC2812 ....... " • ..... 553 UCC2813-0 . . • ...• ...... 550 UCC2813-1 .. .•• ........ 550 UCC2813-4 . .. .••. . .. .. .. 550 UCC2813-5 .. . .. ........ .550 UCC2826 ....... . ....... 550 UCC2829 . . •• ......... 551 UCC2830 .... • ....... ... 5 5 3 UCC2839 ......•....... . 551 UCC2857 . . • .•• ........ 554 UCC2858 . . ......... 554, 559 UCC2880 ...............553 UCC2881..•••• . .... 553 UCC2882 ... • .• .. ... 553 , 563 UCC2888........ ..552 UCC2889 . . ••••. .•, ..552 UCC2890 ......• . •. • .. .. 5 52 UCC2895 . 552 UCC2930...•.• . . 553 UCC3305 ..... 553 UCC3582 .......... 550 , 557 UCC3583 ...550 UCC3800 . . .. . ....... " . 550 UCC3801 .. . •.... ..... . 550 UCC3802.. . ..• . 550 UССЗ803 ............... 550 UCC3804 ....•.......... 550 UCC3805 ........... .... 550 UCC3806 ............... 550 UCC3807 . . •.••• .•. . 550 UCC3808 ............... 550 UCC3809 • ....... .... 5 50 UCC3810 ............... 550 UCC3812 ............... 553 UCC3813-0 ... ........ ... 550 UCC3813-1 .... •• ....... 550 UCC3813-2 ... ........ ... 550 UCC3813-3 ........ . • .... 550 UCC3813-4 ........ .• .... 550 UCC3813-5 .. ... ....... .. 550 UCC3826 ......•........ 550 UCC3829 . ••"" . ... 551 UCC3830 ..... .. ..... .. . 553 UCC3831 . " ••• . ..... 553 UCC3839 .. . ••.• .. .... 551 UCC3857 . . . ........... 554 UCC3858 . . •.•.. . . . 554,559 UССЗ880 ••••. . ..... 553 UССЗВ81 ... . .... ... ... . 553 UCC3882 ........... 553 , 563 UCC3888 . .. . . . . 552 UCC3889 ............... 552 UCC3890 ............... 552 UССЗ895 ... . " .•.••.. . 552 UCC3930 ............... 553 UCC3941 ... . .. . ........ 553 UCC3954 .. ............. 553 UCC1570 ........ .. ..... 549 UCC15701 ... ....... • . .. 549 UCC1580........ • . . . . 550 UCC1581 ..... . ... 550 UCC1883 .......... . ... 552 UCC1884........... .552 UCC1885 .... .......... . 552 UCC25701 ...... • . . . . . 549 UCC2580....... . .....550 UCC2581 ...... • . .•.... 550 UCC2883 ........... . ... 552 UCC2884 ....... • ....... 552 UCC2885....... • . • • . . 552 UССЗ570 .....• , • , . ..... 549 UCC35701 ........ • ..... 549 UCC3580 . . . , ........ 550 UCC3581 ........ ......550 UCC3883 ..• ............ 5 52 UCC3884 ...... . ..... . .. 552 UCC3885 . . •••.. " " . 552 VIPer20 ......... ........ 525 VIPer20A . . .... .. 525 V1Рег208...... • • . . ..... 525 V1Per31SP .... . .. . . 525, 531 V1Per50 ........ • . ....... 525 VIPer50A . .. ..525 VIPer100 ...... . .... 525, 531 VIPer100A . ... ....... 525, 531 VIPer100ASP . .. .. . . .... 531 VIPer1008 .............. 531 VIPer1008SP ....•. . . .. . . 531 VIPer100SP. ...... •• .. .. 5 3 1 С - 21 ........ .. ....... 42 С-48 . ....•. ........... 239 С-61 • .... . ........... 24 С-73 ••.•.• .......... 239 С-74 , .•••,•••.. ..42 С-75 .. 146 С-77 ....... 32 С-101 ... " ........ 34 С- 132 .................. 102 1021ХА1А ............... 173 1021ХА1Б .. . 173 1033ЕУ1......• .• .• . . . 174 1033ЕУ2 .... " •• "•. . 184 1033ЕУ3.. ..• . , • ..... 184 1033ЕУ4...• •••• . . . 202 1033ЕУ5 ...... • . .. .. .. .. 184 1033ЕУ6 . , . "• • ... 208 1033ЕУ8 ... . ........ . . .. 202 1033ЕУ9 ......... . ..... . 114 1033ЕУ10 .. ... , , . . ..102 1033ЕУ11 ............... 102 1033ЕУ12 .. ............. 102 1033ЕУ13. ...... ..102 1033ЕУ14 . .............. 102 1033ЕУ15.....•... ..... . 102 1033ЕУ16 . . ••.•. " •• .. 102 1055ЕУ4......• .. . •..... 193 1055ЕУ5......•......... 195 1080ЕУ1 ........ •. .• . •.122 1087ЕУ1 ...... . ......... 184 1114ЕУ1 . .... .. ........ . 220 1114ЕУ1А ........ . ...... 220 1114ЕУ1Б . . ..•.•• . " ... 220 1114ЕУ3......• •... ... .. 232 1114ЕУ3·4 • ............. 232 1114ЕУ4 ..... ...... ..... 232 1114ЕУ5 ..... " ......... 232 1145ЕП2 ..... .. ...• . ... .. 3 8 1155ЕУ1 ...... •• •.• .• ... 42 1155ЕУ2......•. • ....... 132 1156ЕУ1 ..... ............ 62 1156ЕУ2 ......• .. •. • . .. . 239 1156ЕУЗ........••• ..... 146 1156ЕУ4 ..... " ..•...... 247 1156ЕУ5 ...... . .......... 67 1168ЕП1 ...... " ......... 73 1182ГГ2 ................ 266 1182ГГ3 . . 199 1182ЕМ1 . . . ....... 24 1182ЕМ2...... ......... .. 32 1182ЕМ3 ..... ...... .... . . 34 1184ЕУ1 . . 153 Н84ПН1. .••• ...... . ... . 67 1211ЕУ1 ······ • • . . 269 142ЕП1 ....... •.•. •... . 3 8 142ЕП1А . • • ... . ...... 38 142ЕП1Б ..... .... •• . . ..38 1446ПН1 . ..... •••••.•. . . . 79 1446ПН2....... • . . ..... . . 87 1446ПН3..... .•.. . .. .. .. . 90 1446ПН21-4 ... ........ ... 97 1446ПН21·5 .............. 97 1446ПН22-4 .............. 97 1446ПН22-5 ..... ...... ... 97 1446ПН23-4 ... ........... 97 1446ПН23-5 . . . . " .... ... 97 174ГФ1 .....•........... 172 9
ПЕРЕЧЕНЬ "ОТЕЧЕСТВЕННЫХ" МИКРОСХЕМ ДЛЯ ИВП * -- информация опубликована в книге нашего издательства " Микросхемы для линейных исто4ников питания " Прибор Функциональное назначение Стр. Прибор Функциональное назначение Стр. 2С120 2С483 142ЕН1 142ЕН2 142ЕН3 142ЕН4 142ЕН5 142ЕН6 142ЕН8 142ЕН9 142ЕН10 142ЕН11 142ЕН12 142ЕН14 142ЕН15 142ЕН17 142ЕН18 142ЕН19 142ЕН20 142ЕН21 142ЕН22 142ЕН23 142ЕН24 142ЕН25 142ЕН26 142ЕП1 157ХП2 174ГФ1 1009ЕН1 1009ЕН2 1021ХА1 10ЗЗЕУ1 1033ЕУ2 1033ЕУ3 1033ЕУ4 1033ЕУ5 1033ЕУ6 1033ЕУ7 10ЗЗЕУВ 10 Прецизионные интегральные стабилитроны . . Прецизионный интегральный стабилитрон с термостабилизацией .. ......................... • Регулируемый стабилизатор напряжения ........... • Регулируемый стабилизатор напряжения ........... • Регулируемый стабилизатор положительного напряжения .... . . .................... . ......... • Регулируемый стабилизатор положительного напряжения . . . . . . . ............................ • Стабилизаторы положительного напряжения ........ • Двуполярный стабилизатор напряжения ............ • Стабилизаторы положительного напряжения . ....... • Стабилизаторы положительного напряжения ........ * Регулируемый стабилизатор отрицательного напряжения . . ..... ..................... .. ..... . • Регулируемый стабилизатор отрицательного напряжения ...... .............................. • Регулируемый стабилизатор положительного напряжения .. ............... ............ ...... . • Регулируемый стабилизатор напряжения ......• .... * Двуполярный стабилизатор напряжения ............ • Серии "'LOW DROP"' стабилизаторов ................ • Регулируемый стабилизатор отрицательного напряжения ... ...... .. ............... ... ....... * Регулируемый источник опорного напряжения ....... • Стабилизаторы положительного напряжения . .... ... • Стабилизаторы Положительного напряжения ........ • "' LOW DROP"' регулируемый стабилизатор положительного напряжения ....... ....... ........ • Стабилизаторы положительного напряжения . "LOW DROP'" стабил~затор положительного напряжения .................................... • "LOW DROP " стабилизатор положительнdго напряжения ..... ... ............ ............. ... • ''LOW DROP " стабилизатор положительного напряжения .. ....................... .... ....... • Схема для построения импульсного стабилизатора . 38 Регулируемый стабилизатор напряжения . . . . . ... .. • Набор функциональных блоков для построения ивп .. ................... ..... .... 172 Источник опорного напряжения ................... • Программируемый источник опорного напряжения ... • Схема управления однотактным импульсным ИВП . 173 Схема управления импульсным ИВП .. .... ...... 174 Схемы управления импульсным ИВ П ........ ..... 184 Схемы управления импульсным ИВП ........ ..... 184 Корректор коэффициента мощности ..... . ....... 202 Схемы управления импульсным ИВП .. . . 184 Комбинированный ШИМ -контроллер . •,•. . . 208 Схема управления импульсным ИВП с МОП-транзистором .. ............... ••. •• Корректор коэффициента мощности ......... .. .. 202 1 033ЕУ9 1033ЕУ1 0 1033ЕУ1 1 1033ЕУ12 1033ЕУ1 3 1033ЕУ14 1033ЕУ15 1033ЕУ16 1055ЕП2 1055ЕУ4 1055ЕУ5 1055СП1 1075ЕН1 1080ЕУ1 1087ЕУ1 1114ЕП1 1114ЕУ1 1114ЕУ3 1114ЕУ4 1114ЕУ5 1114ЕУ6 1114СП1 1145ЕП2 1151ЕН1 1155ЕУ1 1155ЕУ2 1156ЕН1 1156ЕН2 1156ЕН4 1156ЕН5 1156ЕУ1 1156ЕУ2 1156ЕУ3 1156ЕУ4 1156ЕУ5 1157ЕН1 1157ЕНхх 1158ЕНхх 1162ЕНхх 1168ЕН1 1168ЕНхх 1 168ЕП1 1 169ЕУ1 1169ЕУ2 МощныйШИМ-контроллер... . , ..• • .... ... 114 Однотактные ШИМ-контроллеры ................ 102 Однотактные ШИМ-контроллеры .. . ......... .... 102 Однотактные ШИМ-контроллеры ................ 102 Однотактные ШИМ-контроллеры .... .. . ..... .. . . 102 Однотактные ШИМ-контроллеры ................ 102 Однотактные ШИМ-контроллеры ............... . 102 Однотактные ШИМ-контроллеры .... .. . ....... .. 102 Трехканальный "LOW DROP" стабилизатор напряжения ................... ... .............. * ЧИМ- контроллер резонансного источника питания . 193 ЧИМ- контроллер резонансного источника питания . 195 Стабилизатор фиксированного отрицательного напряжения ................... ... . ............ . • Двухканальный стабилизатор напряжения . • . . ... .• Схема управления импульсным источником питания122 Схемы управления импульсным ИВП ............. 184 Супервизор напряжения питания . .......... .... . .. • Двухтактный ШИМ-контроллер.................. 220 Двухтактные ШИМ-контроллеры ................ 232 Двухтактные ШИМ-контроллеры ................ 232 ДвухтактныеШИМ-контроллеры ....... •• . •• . . . 232 Схема управления импульсным ИВП ............. .. * Монитор напряжений и токов ........ ....... ...... * Схема для построения импульсного стабилизатора . 38 Мощный регулируемый стабилизатор положительного напряжения .................. ........... ....... • Мощный импульсный стабилизатор ............. . 42 Мощный импульсный стабилизатор ............. 132 LOW DROP стабилизатор положительного напряжения * LOW DROP регулируемый стабилизатор положительного напряжения ...................... * LOW DROP регулируемый стабилизатор положительногонапряжения ..... ... ............ .. * LOW DROP стабилизатор положительного напряжения * Универсальный импульсный стабилизатор напряжения........................... .. ...62 Высокочастотный ШИМ-контроллер ............. 239 Однотактный высокочастотный ШИМ-контроллер .. 146 Фазосдвигающий резонансный контроллер ИВП .. 247 Схема управления ОС/ОС-преобразователем ...... 67 Регулируемый стабилизатор положительного напряжения . . ........................... .... . Стабилизаторы положительного напряжения .. . ..... * Серия "LOW DROP"' стабилизаторов ................ • Стабилизаторы отрицательного напряжения . . ... . .. • Регулируемый стабилизатор отрицательного напряжения............................ ....... • Стабилизаторы отрицательного напряжения . ...... • * Преобразователь напряжения . . . .............. 73 Двухтактный ШИМ-контроллер .. .. ............ . 263 Супервизор импульсного источника питания .. ... ... *
ПЕРЕЧЕНЬ "ОТЕЧЕСТВ ЕННЫХ" МИКРОСХЕМ ДЛЯ ИВП Прибор Функциональное назначение Стр. 1170ЕНхх 1171СПхх 1179ЕНхх 1180ЕНхх 1181ЕНхх 1182ГГ2 1182ГГ3 1182ЕМ1 1182ЕМ2 1182ЕМ3 1183ЕНхх 1184ЕН1 1184ЕН2 1184ЕУ1 1184ЕУ2 Серии "LOW OROP" стабилизаторов................ * Детектор понижения напряжения . ................. * Стабилизаторы отрицательного напряжения ........ * Стабилизаторы положительного напряжения ........ * Стабилизаторы положительного напряжения ........ * Полумостовой автогенератор ЭПРА . . -. . 266 Полумостовой автогенератор ВИП . . ...... ....... 193 АС/ОС-преобразователь ........................ 24 АС/ОС-преобразователь ........................ 32 Мощный АС/ОС-преобразователь ................ 34 Стабилизаторы отрицательного напряжения ....... . * Микромощный стабилизатор положительного напряжения . .......................... ......... * Микромощн ый стабилизатор положительного напряжения .................................... * Контроллер понижающего преобразователя с 5-разрядным ЦАП и синхронным выпрямлением . 153 Широтно-импульсная схема управления источником Прибор Функциональное назначение Стр. 1184П Н1 1185СПхх 1188ЕНхх 1189ЕНхх 1199ЕНхх 1211ЕУ1 1446ПН1 1446ПН2 1446ПН3 1446ПН21 1446ПН22 1446ПН23 1446СП1 UA01 .4601 ИС121 С78Мхх вторичного электропитания ... . ......... . ..... . 165 Схема управления ОС/ОС-преобразователем ...... 67 Детектор повышения напряжения . ....... . ........ * Стабилизаторы положительного напряжения ..... , .. * Стабилизаторы отрицательного напряжения ........ * Стабилизаторы отрицательного напряжения . _. .. _ ..* Двухтактный контроллер ЭПРА . . . . . . . . . . ...... _269 ОС/ОС-преобразователь . .. " " " .••" ".."" .. 79 ОС/ОС-преобразователь ........................ 87 ОС/ОС-преобразователь .. ...................... 90 Повышающий ОС/ОС-преобразователь с ЧИМ..... . 97 Повышающий ОС/ОС-преобразователь с ЧИМ...... 97 Повышающий ОС/ОС-преобразователь с ЧИМ ....... . Микропроцессорный супервизор __ . _ __ . _. ____ ..... * Схема управления импульсным ИВП ............. 174 Прецизионные интегральные стабилитроны ......... * Семейство трехвыводных стабилизаторов положительного напряжения. .......... ......... • 11
ЭТО ПОЛЕЗНО ПРОЧИТАТЬ Данн ая кн и га является исправленным и дополненным изданием справочника "Микросхемы для импульсных источников питания и их прим ен ение" из серии "Интегральные микросхемы" . Как и другие с правочники этой серии, эта книга особое внимание уделяет вопросам практического применения описываемых микросхем , что и нашло отражение в названии справочника. В книге много новых для читателей микросхем , и акцент, сделанный на их применение, позволит сокра­ тить время , требуемое на разработку конечного оборудования. Представляется полезным раз­ дел "Приложения", где приводятся три статьи, посвященные расчетам и выбору индуктивных компонентов источников питания . Особое место занимает раздел "Обзор зарубежных микросхем для импульсных источников питания." В нем приводится информация по зарубежным фирмам, по каждой из которых в табличном виде дается полный перечень выпускаемых микросхем для им­ пульсных источников питания, а также несколько приборов рассматриваются более подробно­ е приведением краткого описания, цоколевки, структурной схемы и схем включения. Статьи в книгах построены блоками, где наиболее полной является последняя статья по пер­ воисточнику, т.к. он является прототипом/аналогом других схем. Связь между статьями блока обозначена в начале каждой "производной" статьи, где указан аналог или прототип данного при­ бора. Например, в приборе 1114ЕУ4 указано : "Аналог: TL494" - это значит, что он является пер­ воисточни ком и в данном случае полезно , применяя 11 _14ЕУ4, прочитать статью про TL494. Так как в общем случае степень совпадения между прибором и его производной может быть самой различной, часто возникает вопрос, что считать аналогом , а что прототипом . Мы опреде­ лили, что микросхемы являются аналогами, если: производная микросхема имеет схожие пара­ метры с исходной и они заменяют друг друга по выводам; микросхемы нельзя заменить по выводам, но внутренняя схема у них одинаковая. Мы считаем исходную микросхему прототипом, если в процессе конструирования производной микросхемы добавлены , отсутствуют или изме­ нены какие-либо блоки, выводы и т. п., но связь в схемотехнике между микросхемами все равно прослеживается . Предупреждаем, из этого правила тоже бывают исключения. Фирма "ДОДЭКА:.' не считает возможным брать на себя ответственность в случае окончательного установления сте­ пени соответствия и оставляет последнее слово за читателем, который сам, используя конкрет­ ные приборы, должен решить, можно ли применить данную микросхему в качестве аналога в данной схеме или нет. Для решения этой задачи мы и приводим справочные данные на зарубеж­ ные приборы . Хроническое отставание в терминологии заставляет применять " негостирован­ ные" и, зачастую, англоязычные термины, требующие дополнительных пояснений. т. к. они не имеют буквального перевода на русский язык . Пояснения по этому вопросу Вы сможете найти в разделе 'Термины и определения ". К весне 2000 года фирма "ДОДЭКА" планирует выпустить справочник по операционным уси­ ли телям и компаР.аторам из серии "Инте гральные микросхемы". куда войдут все отечественные приборы и их аналоги, а также полный перечень зарубежных ОУ и компараторов (более 4000 при­ боров) с указанием параметров и цоколевок . Также весной 2000 года выйдет очередной ежегодник "Сектор электронных компонентов . Россия - 2000" . Данная книга органично связана с "Сектором - 99" и не дублирует его содержа­ ние . Подписавшиеся на серию " ИМ" будут получать уведомление о выходе всех книг по электро­ нике, издаваемых фирмой, и, как и раньше, будут иметь в течение двух месяцев скидку до 30% при их покупке (но только за один экземпляр каждой книги на один абонемент). Напоминаем, что стать нашим подписчиком можно в любой момент (в том числе и по почте). 12
ОБОЗНАЧЕНИЕ МИКРОСХЕМ ДЛЯ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ Вариант испол-ния : Большинство заводов-изготовителей 1 на территории бывшего СССР применяют следующую кодировку своих изделий : ххххххххх.хх.х Э - экспортное (шаг 2 .54 или 1.77 мм) Различия в электрических параметрах: от А до Я Вариант применения : К - общего применения Нет символа - специального применения (возможно полное отсутствие этой позиции) П орядковый номер раэработки 2 : возможно обозначение одной цифрой Тип корпуса : А. Ф - миниатюр н ый пластмассовый б - бескорпусный Е - металлополимерНЫЙ DIP М - металлокерамический Н - миниатюрный металлокерамический Р - пластмассовый DIP С - стеклокерами ческий Груm;а-~-конструктив1tо-технологическому исполнению: 1; 5 ; 6 ; 7 - полупроводниковые 2;4; В- гибридные З - прочие (пленочные) Например: К1156ЕУЗ, КР142ЕП1А, 1145ЕП2 и т. д. Примечания: Функциональное обозначение: Г - генераторы : ГФ - сигналов специальной формы '-----; Е - схемы для ИВП: ЕМ - преобразователи ЕУ - схемы уnравления импульсными стабилизаторами ЕП-прочие П - преобразователи сигналов : ПН - напряжения (тока) Х - многофункциональные устр0йства : ХА - аналоговые Порядковый номер серии две или три цифры 1 . В настоящее время ряд предлриятий применяет свою систему обозначений : так на Украине выпускают ИМС с маркировкой типа UA01 .4601 2. Иногда в да нну ю позицию вводится дополнительная информация обозначаемая несколькими цифрами, нап ример : 1114ЕУЗ и Б 1114 ЕУЗ- 4 13
ВВЕДЕНИЕ Источники питания за годы своего развития прошли путь от боль ­ ших стоек , использующих электровакуумные лампы и опасные высо­ кие напряжения , к сегодняшним компактным твердотельным блокам питания , выдающим более низкие и относительно безопасные по ­ стоянные напряжения. Так как источники питания и ОС/ОС-конверте ­ ры очень широко используются в электронном оборудовании , то они составляют значительную долю мирового рынка электроники - бо ­ лее 8 миллиардов долларов ежегодно. Кроме того , эта доля возрас ­ тает вместе с общим увеличением мирового рынка электроники . Технология преобразователей вылилась не только в получение ком ­ пактных твердотельных устройств , но в основном продвинулась от использования линейных источников питания к современным им ­ пульсным источникам питания, коmрые не только меньше и легче . но тal()j(e намного эффективнее . СРАВНЕНИЕ ИМПУЛЬСНЫХ И ЛИНЕЙНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ Хотя линейные источники питания имеют много полезных свойств , таких как: простота, низкие выходные пульсации и шум , превосходные значения нестабильности по напряжению и току и бы ­ строе время восстановления, главным их недостатком является не­ высокий КПД. Импульсные источники питания становятся популярными из-за высокой эффективности и высокой удельной мощности . При срав ­ нении линейных и импульсных источников питания можно сделать следующие выводы. Нестабильность по напряжению и току обычно лучше у линейных источников питания , иногда на порядок величи ­ ны , но в импульсных источниках питания часто используются ли ­ нейные выходные стабилизаторы , улучшающие стабильность выходного напряжения. Пиковые значения выходных пульсаций импульсных источников питания находятся в диапазоне 25... 100 мВ (р-р) , что значительно больше , чем у линейных источников питания . Необходимо заметить, что для импульсных источников питания значения пульсаций выход­ ного напряжения нормируются от пика до пика (р-р) , в то время как для линейных источников - в среднеквадратичных значениях (rms) (см. Рис. 1). Рис. 1. Фо рма пульсаций выходноrо напряжения им пульсн оrо источника питания VSUP2_02 - .- от пика до пика 1 Амплитуда __!_ (р-р) Время Импульсные источники питания тal()j(e имеют большую длитель­ ность переходных процессов , чем линейные, но имеют намного большее время удержания , что является очень важным в компью­ терных применениях . Наконец, импульсные источники питания имеют более широкий диапазон входных напряжений. Диапазон входных напряжений ли­ нейных источников питания обычно не превышает ±10% от номи­ нального значения , что оказывает прямое влияние на КПД. У импульсных источников питания влияние диапазона входного на ­ пряжения на КПД очень незначительное или вообще отсутствуе т, и диапазон входных напряжений ±20% и более дает возможность ра ­ ботать при сильных изменениях напряжения сети . 14 КЛАССИФИКАЦИЯ ИМПУЛЬСНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ Все рассматриваемые преобразователи напряжения являются вторичными источниками питания (ВИП) , тогда как к первичным ис­ точникам относ ится сеть переменного тока (50/60 Гц), различные гальванические элементы (аккумуляторы), солнечные батареи и т.п. Соответственно , по типу входного и выходного нап ряжений им­ пульсные вторичные источники питания можно разделить на: • АС/ АС - конвертеры ; • АС/ ОС- конвертеры (сетевые источники питания); • ОС/ ОС - конвертеры (преобразователи постоянного напряжения батареи гальванических или др. элементов или напряжения вто ­ ричного источника питания); • ОС /АС-конв ертеры. Основные термины и определения . используемые в этой книге , приведены в разделе "Термины и определения" в конце выпуска . АС/АС- КОН ВЕРТЕРЫ В качестве АС/АС- конвертера может использоваться любой двух­ тактный импульсный преобразователь . К ним относятся, например, так называемые электронные трансформаторы, преобразующи е на­ пряжение сети 50/60 Гц в нестабилизированное низковольтнов пе­ ременное напряжение для питания электролюминесцентных ламп. Как правило , они построены на базе недороrих двухтактных автоге­ нераторных преобразователей напряжения без схемы (микросхе­ мы) управления . АС/DС -КОНВЕРТЕРЫ (СЕТЕВЫ Е ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ) Традиционные сетевые источники питания используют обычный низкочастотный трансформатор на 50/60 Гц совместно с выпрям и ­ телем , фильтром и линейным стабилизатором. Эти , все еще широ­ ко используемые , источники имеют КПД приблизительно 40 ...55% (См . выпуск "Микросхемы для линейных источников питания и их применение") . В основе сетевых источников питания лежит ОС/ОС-конвертер . Однако импульсные источники питания выпрямляют и фильтруют напряжение сети переменного тока без использования первич ного трансформатора на 50/60 Гц . Полученный в результате этого посто­ янный ток коммутируется мощным ключом , а затем п реобразуется высокочастотным трансформатором , и , наконец, вы п рямляется и фильтруется снова . Из-за высокой частоты переключения , которая составляет от 20 кГц до 1 МГц, трансформатор и конденсаторы фильтров имеют на­ много меньшие размеры , чем их эквиваленты для частоты 50/60 Гц. КПД импульсных источников питания может достигать 98%. DС/DС- КОНВЕРТЕРЫ (ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ПОСТОЯННЫЙ ТОК/ПОСТОЯННЫЙ ТОК) ОС/ОС-конвертеры используют принци п действия импульсных источников питания. но применяются для того . чтобы преобразовать одно напряжение постоянного тока в другое , обычно хорошо стаби­ лизированное . Эти устройства используются там, где электронное оборудование должно питаться от батареи или другого автономного источника постоянного тока . Интегральные ОС/ОС-конвертеры широко используются для пре­ образования. и распределения постоянного нап ряже ния питания (См . далее "Локальная шина питания " ) . Это напряже ние питания обычно поступает в систему от сетевого источника питания или бата­ реи . Оно может иметь стандартное значение 5 , 12. 24, 48 В или быть любо го другого номинала и полярности . Это напряжение может быть нестабилизированным и иметь значительную шумовую компоненту. Другое распространенное применение для ОС/ОС-конвертеров - это преобразование напряжения батареи в напряжение другого но-
минала , необходимое для питания различных схем . Типичные значе ­ ния напряжения батареи обычно равны 1.5, 3.0, 3.6 , 4.5, 6.3, 9 . 12 , 24, 48 В (ОС), причем каждое используется для определенных примене ­ ний . Однако напряжение батареи может изменяться в широких пре ­ делах. Например, напряжение двенадцативольтовой аккумуляторной батареи транспортного средства может подниматься до 15 В и выше во время зарядки и опускаться до 6 В при пуске двигателя . В таком случае для питания электронных схем требуется ОС/ОС-конвертер , чтобы из изменяющегося входного напряжения произвести устойчи ­ вое , хорошо стабилизированное выходное напряжение . КлассификациА импульсных преобразователей по схеме построениА ВВЕДЕНИЕ ОС/АС-КОНВЕРТЕРЫ Предназначены для получения переменного питающего напря­ жения из постоянно го , в элвктротехнике называются инверторами ( не путать с инверт ирующими ОС/ОС-преобразователями . которые преобразуют положительное входное напряжение в отрицательное выходное или логическими инверторами) . В Табл. 1 приведена условная классификация импульсных пре ­ образователей по схеме построения, которая должна в известной мере облегчить понимание изложенного в дальнейшем материала . Имnул ьmые преобразователи Индуктивные преобразовате ли Емкост ные Без гальванической развязки С гальван ической развязкой преобразователи Однотактные 1 Двухтактные Резонансные Повышающwе 1 Понижающие 1 Инвертирующие (Boost) (Buck) Прямоходовые 1 Обратноходовые 1 Мостовые 1 Полумостовые (forward) (flyback) КОНДЕНСАТОРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ Принцип работы преобразователей на коммутируемых (пере ­ ключаемых) конденсаторах можно понять из следующей схемы. Рис_ 2- Принцип работы конденсаторного преобразователи V1\tl=FL V2 Js:1 С2 тт Когда ключ находится в левом положении , конденсатор заряжа ­ ется до напряжения V1 . Общий зарядq1 = C1V1 . В правом положе­ нии ключа конденсатор разряжается до напряжения V2, после чего заряд на конденсаторе равен q2 = C1V2 . От источника V1 на выход V2 передан заряд дq=q1-q2=C1(V1-V2). При скорости переключения 1 раз в секунду передача заряда в единицу времени, т. е . ток , составит : где I=fх..!q =fхС1(V1-V2)=V1-V2j- = ---, ( )( 1) (V1-V2) fC1 Rwu1v 1 REoшv = ~- Таким образом, эквивалентная схема конденсаторного преобра ­ зователя , как показано на Рис. 3 : Рис.З.Эквиаалентнаисхема конденсаторного преобразователи REQUfV "tf~ Потери , и следовательно КПД, определяются выходным сопро ­ ти13лением . С уменьшением частоты растет эквивалентное сопро ­ тивление , и КПД падает. При значительном увеличении частоты КПД также снижается , что вызвано потерями на переключение . Данные потери существуют в каждом цикле переключения. и , будучи умно ­ женными на рабочую частоту, дают ток потерь . При значительном увеличении частоты потери переключения становятся определяю­ щими , и КПД снижается . Для точного расчета схемы следует учитывать также конечное сопротивление клю ча, пульсации выходного напряжения и т.д . В реальных схемах ключевых элементов может быть несколько , что позволяет повышать , понижать и инвертировать напряжение . Преобразователи на переключаемых конденсаторах часто исполь­ зуются с последующим линейным стабилизатором , что позволяет существенно повысить стабильность выходного напряжения . ИНДУКТИВНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ В индуктивных преобразователях напряжения в качестве знерго ­ накопительного элемента используется индуктор (дроссель или трансформатор) . Трансформаторный преобразователь может быть получен на основе любого ге н ератора с выходным трансформато ­ ром . На практике для получения эффе ктивного источника питания используются прямоходовые и обратноходовые преобразователи со схемой управления . Использование дросс еля позволяет получить недорогое и эф ­ фективное решение импульсного источника питания , но при этом исключается гальваническая развязка выходной и входной цепи . Кратко рассмотрим преобразователи напряжения с использова ­ нием дросселя . Для простоты на них не показаны выпрямитель и сглаживающий фильтр . ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ С ДРОССЕЛЕМ В КАЧЕСТВЕ ЭНЕРГОНАКОПИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА Понижающий f1)еобраэователь (Ьuck) Первая схема - это так наз ываемый понижающи й стабилизатор или стаби лизатор понижающего типа. Рис. 4. Упрощенная схема понижающего стабилизатора Понижающий стабилиз атор работает подобно прямоходовому (см . ниже) преобразователю за исключением того , что в нем не ис- 15
ВВЕДЕНИЕ nользуется трансформатор и не имеется гальванической развязки входа и выхода схем ы . Входное наnряжение nостоянного тока nре ­ образуется в более низкое значение с nомощью ключа , уnравляе­ мого ШИМ -модулятором. Эта схема часто выстуnает в качестве высокоэффективного стабилизатора с тремя выводами. В связи с бурным развитием микроnроцессорной техники nояви­ лись мощные nонижающие стабилизаторы для nитания быстродей­ ствующих nроцессоров типа Peпtium ProTM, Peпtium 11TM , Peпtium штм и др . При снижении выходного наnряжения оnределяющую роль начинают играть nотери на диоде Шоттки. Его замена на МОП ­ транзистор с малым соnротивлением открытого канала в режиме синхронного выnрямления nозволила значительно nовысить выход­ ной ток при высоком уровне КПД. Такие схемы nолучили название синхронные выпрямители. В отличие от обычного двухтактного вы ­ ходного каскада, для nредотвращения сквозных токов в них nредус­ мотрено так называемое время неnерекрытия - время между открытым состоянием верхнего и нижнего ключевых транзисторов . Повышающий стабилизатор (boostl Схема повышающего стабилизатора, nоказанная на Рис. 5, ра­ ботает подобно схеме понижающего стабилизатора, за исключени­ ем того, что выходное наnряжение выше , чем входное. Рис. 5. Уnрощенная схемв nовышвющего nреобрвзоввтеля ::-:~ ~1 VSUP2_10 Фактически выходное напряжение равно входному наnряжению nлюс наnряжение, оnределяемое nереключением транзистора. Инвертирующий преобразователь (iпverterl Инвертирующий nреобразователь можно nолучить из схемы по­ нижающего nреобразователя, при этом соответствующим образом должно быть nреобразовано наnряжение обратной связи . ТРАНСФОРМАТОРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ При выборе конкретной схемы nреобразователя можно восnоль­ зоваться Рис . 6 [1] . Рис. 6. Выбор тиnа nреобрвзоввтеля в зависимости от входного наnряжения и выходной мощности 102 10 Обратноходовые ' _J 10 102 PL, BT Q) т JI з: !;;; "' s~ "' "' с:[ :s: юз 10" Как видно из рисунка, в области малых значений выходной мощ ­ ности nрименяются обратноходовые nреобразователи, nричем с 16 ростом наnряжения nитания увеличивается и мощность , которую преобразователь может отдать в нагрузку. с ростом выходной мощ­ ности целесообразно nерейти на прямоходовую схему построения nреобразователя. Еще большие мощности могут обеспечить только двухтактные преобразователи напряжения. Обратноходовой преобразователь Основная схема маломощного имnульсного источника nитания - это обратноходовой nреобразователь, nоказанный на Рис. 7 . Рис. 7. Тиnоввя схемв обратноходового nреобрвзователя V1N ШИМ· МОДУЛЯТОР Эта схема nреобразует одно nостоянное наnряжение в другое , ре­ гулируя выходное наnряжение посредством либо широтно-имnульс­ ной модуляции (ШИМ) , либо частотно-имnульсной модуляции (ЧИМ) . Модуляция ширины имnульса - это метод уnравления осно­ ванный на изменении отношения длительности открытого состояния ключа к закрытому nри nостоянной частоте. В обратноходовом nре­ образователе длительность открытого состояния ключа больше дли­ тельности закрытого состояния для того, чтобы большее количество энергии было запасено в трансформаторе и nередано в нагрузку.Об­ ратноходовой nреобразователь работает следующим образом. Клю­ чевой транзистор 01 уnравляется схемой ШИМ-модулятора. Когда 01 открыт, ток в nервичной обмотке трансформатора линейно увели­ чивается . Этот трансформатор фактически является дросселем со вторичной обмоткой и , в отличие от нормального трансформатора, накаnливает в себе существенную энергию. Когд!I транзистор 01 закрывается, магнитный nоток в сердечни­ ке трансформатора начинает уменьшаться, и это вызывает ток 12, текущий в цеnи вторичной обмотки . Ток 12 заряжает конденсатор С и также течет в нагрузку. На Рис. 8 nоказаны импульсы токов 11 и 12 во время открытого и закрытого со­ стояния ключевого транзистора. ON OFF ON OFF ON OFF Рис. 8. Иллюстрация nроцессв ШИМ Ос - рабочий цикл Ток 11 течет во время открытого состояния, а ток 12 во время за­ крытого и nоддерживает nостоянное напряжение на конденсато­ ре С . Если выходная нагрузка увеличивается, необходимо только увеличить длительность открытого состояния транзистора 01, во время которого ток 11 достигнет более высокого значения, что со­ здаст в результате более высокий ток 12 во вторичной обмотке во время закрытого состояния ключа. И наоборот, nри уменьшении на­ грузки ток 12 уменьшает свое значение. Если выходное наnряжение сравнить с оnорным наnряжением и nолученной разностью уnравлять ШИМ-модулятором, nолучается замкнутая nетля обратной связи, а схема автоматически сохраняет nостоянное значение выходного напряжения. Идеальная схема обратноходового nреобразователя не имеет nо­ терь , так как в любое время nереключающий элемент имеет или ну-
левое напряжение , или нулевой ток . На практике, однако , имеются некоторые потери переключения и проводимости в транзисторе 01 и также потери в трансформаторе , диоде и конденсаторах. Но эти по­ тери невелики по сравнению с потерями в схеме преобразователя . Обратноходовой преобразователь напряжения сети Более полная схема обратноходового преобразовател я, непо­ средственно подключенного к сети переменного тока , осtюванная на схеме типового обратноходового преобразователя , показана на Рис.9. 1, 12 v()(JТ Рис. 9. Формы сигналов для обратноходового преобразователя "'' ' _Q_C] _ __ _ D_Jjh VSUP2_05 1 1 1 Необходимо обратить внимание на то , что преобразователь пи ­ тается напряжением, полученным выпрямлением напряжения сети переменного тока беэ использования трансформатора . На этой схеме также показана петля обратной связи , по которой сигнал с выхода подается назад на ключевой транзистор. Эта петля обратной связи должна иметь изоляцию для того, чтобы выходная линия постоянного тока была гальванически развязана от сети пе ­ ременного тока , что обычно выполняется с помощью маленького трансформатора или оптопары . П рямоходовой преобразователь Другая популярная конфигурация импульсного источника пита­ ния известна как схема прямоходового преобразователя и показа­ на на Рис. 1О. Рис . 10. Прямоходово й преобразователь напряжения сети 01 _L __ СХЕМА СРАВНЕНИЯ Хотя эта схема очень напоминает обратноходовую схему, имеются и некоторые фундаментальные различия . Прямоходовой преобразо­ ватель накапливает энергию не в трансформаторе, а в выходной ка­ тушке индуктивности (дросселе) . Точки, обозначающие начало обмоток на трансформаторе, показывают, что, когда ключевой тран­ зистор открыт, во вторичной обмотке появляется напряжение, и ток течет через диод D1 в катушку индуктивности. У этой . схемы большая продолжительность открытого состояния ключа относительно закры­ того состояния , более высокое среднее напряжение во вторичной обмотке и более высокий выходной ток . ВВЕДЕНИЕ когда транзистор 01 закрывается , ток в катушке индуктивности не может измениться мгновенно и продолжает течь через диод D2 . Та ­ ким образом, в отличие от обратноходовой схемы , ток от элемента , сохраняющего энергию, течет во время обеих половин цикла пере­ ключе ния . Поэтому прямоходовой конвертер имеет более низкое на ­ пряжен ие выходных пульсаций , чем обратноходовая схема при тех же самых выходных параметрах . ДВухтактные преобразователи Выходные каскады двухтактных преобразователей могут быть выполнены по схеме со средней точкой первичной обмотки тран с­ форматора, мостовой и полумостовой схемам . Преобразователи с выводом средне й точки первичной обмотки трансформатора (Рис. 11 ), которые являются разновидностью пря­ моходового преобразователя, за исключением того , что оба ключа включены в цепь первичной обмотки трансформатора . В данной схе­ ме к закрытому транзистору прикладывается удвоенное напряжение питания , что является существенным недостатком схемы . Такая схе ­ ма преобразователя применяется при низком аходном напряжении . Рис. 11 . Упрощенн ая схема двухтактного преобразователя с выводом среднай точки первичной обмотки трансформатора В преобразователе мостового типа (Рис. 12) напряжение на за­ крытом тарнзисторе равно напряжению источника питания . Рис. 12. Упроще нн ая схема мостоаого преобразователя + о---...-~ 8 обеих описанных схемах для стабильной работы преобразо ­ вателя необходимо обеспечить симметричность работы выходно­ го каскада . иными словами , исключить токи подмагничивания трансформатора . Полумостовая схема преобразователя содержит емкостной дели­ тель , напряжение на конденсаторах равно половине напряжения пи ­ тания . к закрытому транзистору прикладывается напряжение , равное напряжению питания . Ток коллектора- ключевого транзистора при одинаковой мощности в нагрузке будет в два раза больше, чем в мос­ товой схеме и схеме со средней точкой . Достоинством полумостовой схемы является отсутствие подмагничивания трансформатора . Рис. 1 З. Упрощенная схема полумостового преобразователя VoN 17
ВВЕДЕНИЕ РЕЗОНАНСНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ Очевидное стремление уменьшить габаритные размеры источни­ ков питания путем увеличения рабочих частот преобразователей на­ талкивается на определенные трудности, связанные с увеличением потерь при переключении . Один из путей решения этой проблемы состоит в том , чтобы использовать один из вариантов схемотехники так называемого резонансного (квазирезонансного) преобразова ­ теля . Использование резонансной схемы, состоящей из конденса­ тора и индуктивности, делает напряжение на ключе или ток через ключ равными нулю прежде , чем ключ перейдет в состояние ОТКРЫ­ ТО или ЗАКРЫТО . Соответствующие схемы получили название клю­ чей с переключением при нулевом токе (ZCS - Zero Curreпt Switch) или нулевом напряжении (ZVS - Zero Voltage Switch). Рис. 14. Функциональо1ые схемы силовых t<люче14 для резонансных преобразователей а) б) а) перек лючение nри нулевом т0tс:е б) переключение при нулевом напряжении Схемы ZVS и ZCS выпускаются в виде самостоятельных приборов, используемых , например , для управления тиристорами или симис ­ торами , и используются как составные части резонансных п реобра­ зователей и корректоров мощности . Это устраняет большинство потерь переключения и может устранять потери . обусловленные ем­ костью ключа или потерями индуктивности рассеивания , описанны­ ми далее . Упрощенное схемное решение резонансного конвертера , рабо­ тающего при нулевом токе переключения, показано на Рис. 15. Эта схема является измененной версией прямоходового преобразова­ теля, где простой транзисторный ключ заменен резонансным клю­ чом, состоящим из компонентов 01 , D1 . 41 и CR. Заметим , что в качестве резонансной индуктивности может использоваться даже одна индуктивность рассеивания трансформатора . Рис. 15. Схема для иллюстрации работы резонансного преобразователя 02 Il>I!~+ vo"--+ -· -c_, _- . _0 _1_11S_uP_> __" __ .... _ _ ~·11( i'" 1~~ Первоначально транзистор закрыт. Выходной ток течет через ди­ од DЗ и выходной дроссель L.o в нагрузку. Энергия черпается от маг­ нитного поля в дросселе lo· В некоторый момент времени, определяемый схемой управления, ключ 01 открывается . Ток в ин­ дуктивности 41 начинает увели чив аться и, так как этот ток вызывает ток во вторичной обмотке трансформатора, ток через диод DЗ начи­ нает сокращаться, а через диод D2 увеличиваться. Коrда ток в дрос­ селе L.o будет полностью определяться током через диод D2, напряжение на вторичной обмотке трансформатора начинает повы­ шаться . Это повышение и последующее понижение происходят по синусоидальному закону, потому что 41 и CR образуют резонансную схему. В это время ток в индуктивности 41 увеличивается до макси­ мального значения и уменьшается до нуля, также по синусоидально­ му закону. В тот момент, когда ключ 01 закрывается , диод D1 предотвращает обратный ток через 01 , который был бы иначе вы­ зван продолжающимся резонансным процессом в 41 и CR - 18 Котда ток в 41 становится равным нулю , выходной ток течет через дроссель L.o . диод D2 и емкость CR. Емкость CR быстро разряжается и тогда выходной ток снова начин ает протекать через DЗ и L0 . На этом один резонансный цикл заканчивается, и с открывания ключа 01 начинается следующий цикл. Так как транзистор открывается при токе, равном нулю, потери на переключение снижаются. В связи с тем, что передача тока от диода D2 к DЗ и наоборот замедлена при ­ сутствием индуктивности LR и емкости CR , снижение потерь пере ­ ключения также наблюдается и в этих компонентах . Однако , так как время от момента включения до момента выклю­ чения транзистора определяется собственной частотой резонанс­ ной схемы , выходное напряжение может управляться только изменением времени нахождения транзис тора в закрытом состоя­ нии и , следовательно , изменением частоты переключения схемы. Наличие синусоидальных токов в системе означает увеличение пиковых значений токов , которые будут увеличивать потери прово­ димости относительно схемы эквивалентного источника питания с прямоугольными колебаниями. ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С НЕСКОЛЬКИМИ ВЫХОДАМИ Большинство импульсных источников питания имеют больше од­ ного выхода . Например , для большинства источников питания циф­ ровых схем в дополнение к выходному напряжению +5 В могут иметься выходы на напряжения +12, - 12, +24 и -5 В . Эти выходы ис­ пользуются в системах для питания всевозможных устройств ти па формирователей сигналов для гибких и жестких дисков, принтеров, видеотерминалов , интерфейсов типа AS-232 и различных аналого­ вых схем . На Рис. 1 б показан обратноходовой преобразователь с несколькими выходами . Рис . 1 б. Обратноходовой преобразователь с несколькими выходами СХЕМА СРАВНЕНИЯ Vз Напряжение обратной связи снимается с выхода +5 В и подается на ШИМ -модулятор, таким образом стабилизируя всю схему. Это означает, что вспомогательные выходы не стабилизируются в той же мере, как главный выход +5 В . В некоторых применениях типа двигателя дисковода это не важно . В других, более критичных при­ менениях, на вспомогательные выходы устанавливают линейные стабилизаторы, как показано на Рис. 1 б, чтобы обеспечить лучшую стабилизацию . Стандартные импульсные источники питания обыч ­ но имеют до пяти различных выходов . УСТАНОВКА ВХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ Как правило , многие импульсные источники питания имеют вы­ бираемые диапазоны напряжения сети переменного тока номина­ лом 110 или 220 В . На Рис. 17 показано . как просто это можно реализовать.
Рис. 17. Переключение входнОl"о напряжения 115/220 В (АС) с помощью единственной перемычки Vос = З20В VSUP2 14 с nеремычkоА V1н = - 110 В, без перемычки V1н - - 220В При работе от напряжения сети 220 В или в диапазоне 180... 260 В перемычка удалена, и получается схема двухполупериодного выпря ­ мителя с конденсаторным фильтром . Однако, при работе от напря­ жения 11 О В или 90... 130 В перемычка находится на месте , и оба конденсатора nоочередно заряжаются во время каждого полупери ­ ода, образуя схему удвоителя напряжения.Очевидное преимущест ­ во этого типа схемы состоит в том. что она позволяет с помощью единственной перемычки выбрать американский или европейский диапазон входного напряжения сети . ЛОКАЛЬНАЯ ШИНА ПИТАНИЯ (РАСПРЕДЕЛЕННОЕ ПИТАНИЕ) Использование ОС/ОС-конвертеров для распределения местно­ го питания показано на Рис. 18. Здесь источник питания системы работает на стабилизированную шину питания напряжением 5 В, которая обычно подводится к ряду отдельных плат. Каждая плата системы, кроме питания логических схем , требует+12 В (DC). +15 В (ОС) или других напряжений для питания операционных усилите ­ лей, АЦП . ЦАП . индикаторов и других схем . Поэтому каждая плата Табл. 2. Сравнитепьная таблица высоковопьтных ШИМ-стабипизаторов 1 Фирма Серия Частота, Рабочий [кГц] ЦИКll КА1Нххх Фикс. 100 б7% (mах) Fairchild КА1Lххх Фнкс. 50 б7%(mах) КА1Мххх Фикс . 70 б7%(mах) lnfineon Technologies mд168Зх Фнкс. 100 48%(max ) ON semiconductor МСЗЗЗ7)()( Фнкс . 100 1.7...67% Power lntegrations TOPro Фикс . 100 1.7 ...67% ST Microetectronics V!Perxxx задается АС-цепью 0...90% Рис. 19. Типовая схема включения ШИМ-стабилизатора МСЗЗЗ7хх т Порог пониженного напряжения, [В] 10 10 10 9 4.7 4.7 8 Схема управления м---+-------< 4 ,_E_N_._~ режимом работы т Ключевой МОП­ транзистор GND ~f Вкл/Выкл ВВЕДЕНИЕ Рис. 18. Подключение потребителей к локвльной шине питания ивп + Локаль11ая шина питания DC/DC- 5В ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ + 15 В 1Локальмый Общий потребитель - 15В К другим оотребитеnям IJSUP2 _15 системы может иметь один или больше DС/DС-конвертеров . ис­ пользующих напряжение пятивольтовой шины питания как входное и производящих другие напряжения, необходимые для конкретных устройств на плате . ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ ИМПУЛЬСНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ В последнее время на рынке полупроводниковых приборов появи­ лись микросхемы импульсных стабилизаторов со встроенным высо­ ковольтным ключевым МОП -транзистором для использования в сетевых источниках питания . Это - сложные ШИМ-контроллеры с полным набором защитных функций , позволяющие реализовать од­ нотактный прямоходовой или обратноходовой преобразователь с гальванической развязкой выхода . Ниже приведена сравнительная таблица подобных приборов . выпускаемых разными ~рмами . 1 Нормированные Напряжение параметры Корпус запуска, [В] лавинного пробоя 15 нет ТО-220F·4 15 нет T0·220F-4 15 нет T0-220F-4 12 есть DIP-8 , DIP -14, DIP-20, DS0-20, ТО-220-7 5.7 нет DIP-8 , ТО-220-5 5.7 нет ТО-220-З , DIP-8 , SMD-8 , DIP -8 11 есть PowerS0-10, DIP -8, РЕNТАWАТТ Каждая фирма выпускает целое семейство микросхем с выход­ ной мощностью построенного на них источника питания до 200 Вт. На Рис. 19 приведена типовая схема включения микросхем се­ рии МС3337хх фирмы ON Semicoпductoг. КОНТРОЛЛЕРЫ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ В восьмидесятые годы за рубежом стало использоваться много микросхем так называемых контроллеров (или корректоров) коэф­ фициента мощности (ККМ) . Эти микросхемы используются в им ­ пульсных источниках питания и предназначены для решения проблем электромагнитной совместимости устройств с питанием от сети переменного тока . Стандарт МЭК IEC 1000-3-2 (более ранний IEC 555-2) предъявляет жесткие требования к потребителям энергии по коэффициенту мощности и га рмоническому составу потребляе­ мого тока . Государственные стандарты нашей страны постоянно при­ водятся в соответствие со стандартами МЭК , поэтому задача улучшения качества потребляемой мощности становится весьма ак­ туальной и для отечественных источников питания . Коэффициент мощности (отношение активной составляющей мощности к суммарной мощности) имеет низкое значение для схем с ярко выраженной реактивной нагрузкой: светильники с лампами дневного света и балластным дросселем , электродвигатели и т.д . Большинство источников питания и полупроводниковых балластов 19
ВВЕДЕНИЕ Рис. 20. Процессы в традиционной схеме питания до последнего времени использовали на входе мостовой выпрями ­ тель и фильтрующий конденсатор . Потреблliемый от сети ток в этом случае имеет импульсный (не синусоидальный) характер. что приводит к высокому проценту со ­ держания высоких гармоник в токе и снижению коэффициента мощности, кото рый составляет 0 .5 . .. 0 .7 . [2]. Он может быть значи­ тельно увеличен с помощью дополнительных пассивных цепей с ре­ а~_пивными элементами и выпрямителями, работающими на сетевой частоте , однако для маломощных устройств этот способ нецелесообразен. · Возможность создания деwевого и экономичного корректора ко­ эффициента мощности обеспечен а высоким уровнем современно­ го развития импульсных стабилизаторов. Между сетевым выпрямителем и выходным преобразователем включается буферное устройство, формирующее синусоидальный входной ток и выполненное по схеме повыwающего преобразова ­ теля (см. Рис . 21 ). ДаТ'IИК ~-_._ _._.выпрямленного v Открыт 01 Закрыт напряжеt1ия Формировать кривую входного тока можно с помощью двух дат­ чиков : датчика тока дросселя и датчика выпрямленного напряже­ ния. В приведенной схеме ключ открывается при нуле на входе датчика тока . а закрывается при равенстве выходного сигнала дат­ чика тока (Vдтl и датчика выпрямленного напряжения (Vдвнl · В каж­ дом цикле ток имеет треугольную форму, а его усредненное за период сетевого напряжения значение пропорционально среднему выпрямленному напряжению . В реальных схемах используется более сложная структура (см . Рис. 22), которая устраняет зависимость выходного напряжения от тока нагрузки. При этом в схеме появляется блок умножителя сиг­ налов. характерный только для ККМ . Данная схема позволяет получать коэффициент мощности свы­ ше 0 .99 вплоть до мощностей 300 Вт. При больших мощностях ис­ пользуются дополнительные схемные решения . 20 Рис. 22. Структурная схема контроллера коэффициента мО1ЦНости Датчик вы~ноrо напряжения Многие фирмы (Micro Uпear. lпfineon Technologies и др . ) выпускают комбинированные микросхемы, объединяющие в одном корпусе ККМ и ШИМ- ~онтроллердля получения законченного источника питания . ПОСЛЕДНИЕ ДОСТИЖЕНИЯ В ПОСТРОЕНИИ ИВП Одной из главных тенденций развития источников питания явля­ ется увеличение удельной мощности (выходная мощность единицы объема источника питания). Удельная мощность источников пита­ ния , выполненных на линейных компонентах достигает 30 Вт/дмз . К середине 80-х годов с помощью использования импульсных техно­ логий это значение удалось поднять до 180 Вт/дмз , а удельная мощ­ ность недавних изделий достигает 1ООО Вт/дмЗ . Удельная мощность изделий, выполненных по новейшим технологиям, достигает 2300 Вт/дмЗ. Эти впечатляющие достижения были достигнуты при помощи комбинации различных методов : • Повыwение частоты переключения , что позволяет уменьшить размеры элементов, сохраняющих энергию, типа катушек индук­ тивности и конденсаторов . Размеры трансформаторов и фильт­ ров также уменьшаются с увеличением частоты переключения . • Использование технологии поверхностного монтажа и современ­ ных материалов подложек типа толстых пленок, керамических ги ­ бридных материалов и IMS (изолированных металлических подложек) . Компоненты, предназначенные для технологии по ­ верхностного монтажа , значительно меньwе по размерам , чем их варианты для монтажа в отверстия; использование новых типов подложек решает проблемы отвода тепла от источников высокой температуры . • Улучшение качества компонентов, например, использование кон­ денсаторов, имеющих лучwие значения удельной емкости, ис­ пользование в качестве ключей полевых транзисторов вместо биполярных и использование новейших ферритовых материалов, подходящих для работы на высоких частотах . Использование бо­ лее высоких частот переключения предполагает некоторые про ­ блемы. Они связаны с паразитными элементами схемы и другими явлениями, которые становятся более заметными при увеличении частоты переключения. Некоторые из них, перечис­ лены ниже . ПОТЕРИ ПРИ ПЕРЕКЛЮЧЕНИИ В импульсном источнике питания главный ключевой элемент - мощный полевой транзистор, который рассеивает некоторое ков-~­ чество энергии, переходя каждый раз из открытого состояния в за­ крытое и наоборот. Эти потери увеличиваются с увеличением частоты.
ПОТЕРИ ЗА СЧЕТ ИНДУКТИ ВНОСТИ РАССЕИВАНИЯ Энергия из первичной обмотки трансформатора никогда не мо ­ жет быть передана без потерь во вторичную обмотку. Это показано на Рис_ 23 в виде индуктивности рассеивания ч_ , включенной по ­ следовательно с идеальным трансформатором . Когда транзистор закрыт, энергия, накопленная в этой индуктивности , должна быть рассеяна в специальной схеме подавителя , как показано на рисун­ ке. Эта энергия нагревает резистор схемы подавителя и трат ится впустую . Потери за счет индуктивности рассеивания также увели­ чиваются с увеличением частоты переключения . Диод , показанны й включенным параллельно с мощным полевым транзистором , явля­ ется паразитным диодом этого транзистора . Ри с_ 23- Схема, иллюстри рующая потари за сча т и ндуктивност и рассеивания ПОТЕРИ ЗА СЧЕТ ЕМКОСТИ КЛ ЮЧА Параллельно с транзистором на Рис_ 24 изображен конденса­ тор, представляющий паразитную емкость . Когда транзистор за­ крыт, эта емкость заряжена и содержит энергию. Когда транзистор открыт, эта энергия рассеивается на сопротивлении открытого клю­ ча. Эти потери тоже увеличиваются с увеличением частоты . Рис_ 24 - Схема , иллюстрирующая потер и за сч ет емкости ключа МИКРОСХЕМЫ ДЛЯ ИМПУЛЬСНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ Микросхемы для импульсных ис+очников питания (ИИП) разви ­ лись на базе линейных стабилизаторов (см . LM100/ 300) и в настоя­ щее время - это самостоятельное бурно развивающееся направ ­ ление микроэлектроники. Сюда можно отнести и практически законченные 3-/4-выводные стабилиз~торы напряжения с одним­ двумя внешними элементами , и многовыводные контроллеры им­ пульсных источников питания с несколькими выходными напряже ­ ниями , и микросхемы, включающие только отдельные блоки импульсного преобразователя : усилитель ошибки, усилитель-фор­ мирователь сигнала управления выходным транзистором (драй­ вер), различные датчики hовышенного/пониженноrо напряжения и пр . В данной книге рассматриваются только полнофункционвльные контроллеры и стабилизаторы напряжения . Отметим , что разница между понятиями стабилизатор и контроллер (схема управления) довольно условна . Стабилизатором мы будем называть контроллер фиксированного выходного напряжения с встроенной петлей об­ ратной связи (хотя практически любой стабилизатор напряжения можно использовать для получения другого , как правило , более вы­ сокого выходного напряжения) и внутренним ключевым транзисто ­ ром (последнее условие также не всегда выполняется) . Микросхемы для ИИП часто привязаны к конкретной схемотехни ­ ке преобразователя . В большинстве случаев это означает, что они оптимизированы для данной схемы . Однако практически всегда эти ВВЕДЕНИЕ микросхемы могут быть использованы и в другом включении, ино­ гда с помощью дополнительных внешних компонентов. Например , повышающий преобразователь с внутренним ключевым транзисто­ ром легко можно использовать в схеме понижающего конвертера, используя внутренний ключ в качестве драйвера внешнего ключе ­ вого транзистора. Чем больше выводов имеет микросхема , тем больше возможно­ стей у разработчика при ее использовании . Рассмотрим структуру схемы управления на примере простей ­ шего ШИМ -контроллера . Рис_ 25- Структурная схема ШИМ-контроллара с управланием по напряжанию v Vosc ""- /Vouт _ 1rr~rrrпrm" ::::::tппп~ппп. Вход Выход I ШИМ-комnаратор Генератор Драйвер Выходное напряжение сравнивается с сипналом на выходе гене­ ратора пилообразного напряжения (ГПН) . Если выходное напряже ­ ние V0uт превышает напряжение " пилы " Vosc · ШИМ-компаратор вырабатывает сигнал управления выходным формирователем (драйвером) , который открывает ключевой транзистор . Ключевой транзистор закрывается , когда выходное напряжение меньше пи­ лообразного напряжения . МОДУЛЯТОР В приведенном примере для управления ключевым транзисто­ ром использовалась широтно - импульсная модуляция - ШИМ (PWM - Pulse Width Modulatioп) , при которой частота следования импульсов постоянна , а изменяется длительность импульса [З] . Это наиболее распространенный метод управления импульсными ис­ точниками питания , позволяющий эффективно фильтровать поме­ хи , вызванные переключением . Простотой реализации отличается частотно - импульсная модуляция - ЧИМ (VFM - Variety Frequeпcy Modulation) , когда меняется частота следования импульсов , а по­ стоянным остается длительность импульса или паузы, соответсвен­ но , открытого (Oп-Time) и зак рытого (Off-Time) состояния ключа. Более сложный алгоритм управления получается при частотно - ши­ ротной модуляции - ЧШИМ (PFM - Pulse Frequeпcy Modulatioп) , когда изменяются все три параметра : частота, время импульса и время паузы . К последнему типу относится также наиболее простой тип - релейные преобразователи . В последнее время все больше микросхем использует комбини­ рованные режимы управления : при большой и средней нагрузке ШИМ , а на слабой нагрузке ЧШИМ . Многие фирмы называют этот ре­ жим прерывистым режимом или режимом с пропуском импульсов . КОНТУР ОБРАТНОЙ СВЯЗИ Схемы управления различаются типом контура обратной связи . Например , в приведенной на Рис. 25 схеме - это обратная связь по напряжению (voltage mode) . Слежение может осуществляться за мгновенным значением выходного напряжения . и переключения происходят при достижении контролируемой величиной заданных 21
ВВЕДЕНИЕ верхнего и нижнего уровней. Такой алгоритм реализует двухпози­ ционное или релейное управление . Можно следить лишь за одним уровнем , например верхним, а открывать ключ можно с фиксиро­ ванной частотой от специального генератора, или использовать схему, приведенную на Рис. 25. При этом мы получим систему од­ нопозиционного управления . С этим способом управления связано применение компараторов в цепи обратной связи. Такая схема уп­ равления обладает хорошим быстродействием, однако высокий уровень пульсаций не позволяет обеспечить высокую стабилиза­ цию выходного напряжения. Значительно повысить точность стаби­ лизации позволяют системы с компенсационным управлением , основанные на усилении сигнала рассогласования и следящие за усредненным значением выходного напряжения. При этом напря­ жение обратной связи подается на усилитель ошибки с большим коэффициентом усиления, требующий цепей частотной коррекции. Соответственно , ухудшаются быстродействие и динамические па­ раметры схемы управления. Для обеспечения высокого быстродействия требуется введение дополнительного быстродействующего контура обратной связи . Так, при токовом методе управления вводится дополнительная обратная связь по току (ДОСТ). При этом в качестве источника пилообразного напряжения используется ток через индуктивный элемент схемы (дроссель , трансформатор). Данная конструкция имеет встроенное ограничение тока ключа в каждом рабочем цикле, обладает быстрой реакцией на изменения входного напряжения, но по-прежнему име­ ет сравнительно низкое быстродействие по току нагрузки. Фирма Cherry предложила свое решение , назвав его V2-управле­ ние . В данном методе в качестве источника пилообразного напря­ жения используется выходное напряжение до его фильтрации, т.е. вводится второй быстродействующий контур обратной связи по на­ пряжению . V2-управление позволяет получить очень быстрый отклик на изменение как входного напряжения. так и тока нагрузки , и при­ меняется в источниках питания современных микропроцессоров. ВЫХОДНОЙ КАСКАД Схема построения выходного каскада во многом определяет при­ менение микросхем для источников питания . Выходной каскад может служить как драйвером - формирователем сигнала управления внешним выходным транзистором, так и непосредственно ключевым элементом в составе импульсного источника питания . Количество внешних выводов выходного каскада определяет степень свободы разработчика при использовании конкретной микросхемы . Так схемы с одним драйвером позволяют управлять однотактным одноканаль ­ ным конвертером с изолированной или неизолированной нагрузкой . Драйверы внешних ключей оптимизированы для управления внешним биполярным или полевым транзистором. Наиболее рас ­ пространенные схемы управления приведены на Рис. 26. Рис. 26. Кваэикомплементарные (тотемные) выходные каскады В них используются два транзистора, один из которых обеспечи­ вает ток управления в открытом состоянии ключа, а второй создает низкоомную цепь сброса заряда при закрытии ключа. В зарубежной литературе такую квазикомплементарную схему называют тотем­ ной (totem pole). Тотемный выходной каскад может использоваться в качестве ключевого элемента. Токи выходных каскадов изменяются в зависимости от типа схе­ мы в диапазоне от 1О мА до 7 А. Допустимое напряжение драйверов в большинстве микросхем не превосходит 40... 60 В, но имеются и 22 высоковольтные схемы. Например , импульсные стабилизаторы се­ мейства PWRTop фирмы Power lпtegratioп или SPS фирмы Fairchild имеют встроенный ключевой транзистор с допустимым напряжени ­ ем стокадо700В. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ БЛОКИ МИКРОСХЕМ Современные микросхемы , за исключением простейших . содер­ жат другие блоки , обеспечивающие надежную работу схемы управ­ ления . Кратко рассмотрим наиболее часто встречающиеся блоки. Схема защиты от пониженного напряжения пита ния (UVLO -Uп­ der Voltage LockOut) . При пониженном входном напряжении увели­ чивается среднее значение входного тока, а соответственно , температура и потери в выходном транзисторе и тра нсформаторе . Схема защиты от перенапряжения (OVP - Over Voltage Protec- tioп) . Блок содержит пороговое устройство , которое определяет аварийное превышение напряжения . Схема защиты от короткого замыкания по выходу (SCP - Short Circuit Protectioп) . Короткое замыкание характеризуется большой крутизной нарастания тока и большими тепловыми потерями в полупроводнико ­ вых приборах. Схема защиты, как правило , делает несколько попыток перезапуска схемы через фиксированные интервалы , после чего мик­ росхема отключается , и для ее включения требуется внешнее воздейст­ вие (снятие и подача питания). Защита от перегрузки по току (ОСР - Over Curreпr Protectioп) . Эта защита предполагает не слишком большие отклонения от рабо ­ чего диапазона тока . Схема защиты ограничивает ток ключа, умень­ шая рабочий цикл , при этом воздействие может производиться на любой блок в цепи обратной связи : генератор , схему сравнения, ШИМ-компаратор и пр . Защита от перегрева (TSD - Thermal ShutDown) . Перегрев может возникнуть по разным причинам : от повышения температуры среды, увеличения потерь в элементах , ухудшении теплоотвода . Работа схемы блокируется до восстанов ления нормальной температуры. Датчик перегрева часто имеет характеристику с гистерезисом . Мягхий запуск (SS - Soft Start). При включении питания выходная емкость схемы не заряжена , и импульсны й стабилизатор практически работает на короткозамкнутую нагрузку. Для избежания нежелатель­ ных перегрузок выходное напряжение схемы должно повышаться по· степенно , что и обеспечивает схема мягкого запуска. Постоянная времени мягкого запуска обычно устанавливается конденсатором мягкого запуска , включенным в цепь обратной связи . Маскирование передне го фронта импульса тока (LEB - Leadiпg Edge Blaпkiпg) . Ключевой МОП -транзистор имеет большую входную емкость. При его включении через драйвер протекает большой им­ пульсный ток длительностью до нескольких десятков наносекунд. На это время целесообразно выключать схему защиты от перегруз­ ки по току, что и производит схема LEB. АС/ОС-КОНВЕРТЕРЫ (ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК/ПОСТОЯННЫЙ ТОК) Однокристальные АС/ОС - конвертеры применяются обычно в не ­ дорогих системах, работающих от сети переменного тока , потреб­ ляющих небольшой ток (до 100 мА) и не предъявляющих высоких требований к качеству питающего напряжения. Qсновной недоста ­ ток подобных устройств - это отсутствие гальванической развязки выходного напряжения от напряжения сети. Как правило АС /DС­ конвертеры обеспечивают одно , максимум два выходных напряже­ ния, что иногда затрудняет их использование в ис точниках питвния . Литератур а 1. Гореславец А. , Бахметьев А. " Импульсные источники питания ", Chip News, 1996, No 8 -9 . 2 . Иванов В ., Панфилов Д. "Ти повые схемы корректоров коэффи­ циента мощности ", Chip News, 1997, No 9-1 О. 3 . Иванов В ., Панфилов д. " Микросхемы управления импульсны ­ ми стабилизаторами фирмы Motorola ", Chip News , 1998, No 1.
АС/DС-КОНВЕРТЕРЫ В данный раздел вошли полупроводниковые микросхемы маломощ­ ных преобразователей напряжения, которые допускают непосредствен­ ное, без выпрямительного моста, подключение на вход переменного сетевого напряжения . ОТЕЧЕСТВЕННАЯ МИКРОСХЕМА Стр. ЗАРУБЕЖНЫЙ АНАЛОГ Стр. 1182ЕМ1 1182ЕМ2 1182ЕМЗ АС/ОС-преобразователь ...... .. .......... 24 HV -2405E Однокристальный источник питания ........ 25 АС/ОС-преобразователь ...... . . . ......... 32 б/а Мощный АС/ОС-преобразователь .. . ....... 34 б/а V;N I C201 L225 мкГн L ЧsнoN LX 6 -е--+*-е-- "VYV'\.....a - O Vovт ТС8 v~ МАХ731 Vouт SS GND - ,., 5 С1О15 -;::. 8 7 С5~ 0.15 + С4150 О С7- о15 22о 23 11
АС/DС-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 1182ЕМ 1 Аналог HV-2405E ОСОБЕННОСТИ • Широкий диапазон входных напряJ1tений ••••••••••••••• • ••• 18•.• 264 В (гms) • Широкий ди ап в эо н вхо-х ча с то т ••••••••••••••. .• •••••••••• 4З •• •400 Гц • Макснмапьный ••ходной ток •••••••••••••••••••••••••••••••• •• •• 50 мА • Величина выходного напряJ1tения •••••••••••••••••••••••••••• • •• 5...24 В • НестабилыюстьпотокуннапрАJ1Сению ••••••...••• .... .. ...••• .. .• .<5% • Встроенные схемы звщиты от перенапряJ1tения и КЗ • Диапазон реб оч их те мп ер ат ур •••••••••. ••.••••••• ••••••••••• • О • • • +70"С ТИПОНОМИНАЛЫ КР1182ЕМ1 С-61 СТРУКТУРНАЯ СХЕМА Не имеет отличий от структурной схемы HV-2405E, См . стр . 25. СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ Не имеют отличий от схем включения HV-2405E, См . стр . 30-31 . 24 Товарныезнаки 1'(t.t• )!D D ----1 1 - ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ Микросхем а 1182ЕМ 1 представляет из себя преобразователь напряжения сети переменного тока в постоянное напряжение от 5 до 24 В (так называемый АС/ОС - преобразователь) и предна­ значена для использования в компактных источниках тока . высоко­ эффективных регуляторах Для систем управления. системах резер­ вного электропитания и вспомогательных источниках питания . Прибор 1182ЕМ 1 выпускается в пластмассовом корпусе типа 2101.8 -1 ЦОКОЛЕВКА КОРПУСОВ Пластмассовый корпус типа 2101 .8 -1 Вход нулевой линии ACR конденсатор nредстабилизатора CPR Общий GND Емкость C1NH АСн Вход фазной ли нии л.с . не подключен VQ/Jr Выход VsEN Следящий вход s.нorco1
HARRIS SEMICONDUCT OR ОСОБЕННОСТИ • Прямое преобразование переменноrо тока в посr011 нн ый • Широкий диапазон входных напрРений •••••••••••••••••• 18...264 В (rms) • Возможно несколько выходных напряжен ий • ГараtПируемый выходной ток •••••••••••••••••••••••••••••••••••• 50 мА • Различные значения выходного напряжения ••••••••• •.•••••••• • • • 5•.. 24 В • Нестабильность по току и напряжению •••••••••••••• •• •• ••••••• ••• •<2% • Изделие сертифицировано о рг ан иза ци ей UL ...•....•.. ..•. ф айл # Е130 808 ПРИМЕНЕНИЯ • Компактный дешевый источник питания для неиз олированных применений • Контрольные приборы • Ззрt~дные устройства • Источник питания для схем уп ра мен ия двигателям и • Вспомогательное питание для импульсны х источн иков питания ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ: Это изделие не обеспечивает гальвани­ ческую развязку от сети переменного тока ! ТИПОНОМИНАЛЫ НVЗ-2405Е-5 ............. - ..••.• .. О ... 75"С НVЗ-2405Е-9 . . ...... .. . .. -4О ... в5·с ЦОКОЛЕВКА КОРПУСОВ Пластмассовый корпус типа: DIP-8 (вид сверху) вход t-~улевой линии ACR АС1-1 Вход фазной линии Конденсатор преп.стабилизатора CpR n .c . не подключен Общий GNO Vouт Выход Емкость C1NH VsEN следящий вход СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР 54ЮАСО1 VsEN HV-2405E ОДНОКРИСТАЛЬНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ Микросхема НV-2405Е - зто однокристальный источник пита ­ ния. который может выдавать напряжение от 5 до 24 В при выход­ ном токе до 50 мА. Для получения компактного, легкого, дешевого и эффективного источника питания необходимо только несколько не ­ дорогих внешних компонентов. Прибор HV-2405E заменяет собой трансформатор . выпрямитель и стабилизатор напряжения . Этот кристалл сделан при помощи нового п роцесса высоковольтной ди­ электрической изоляции фирмы Наггis. Изоляция кристалла, выпол ­ ненная по этому процессу, имеет высокое напряжение пробоя (500 В) , что позволяет подключать схему непосредственно к сети переменного тока . Широкий диапазон входного напряжения делает микросхему HV-2405E превосходным выбором для использования в оборудова ­ нии, которое должно работать при напряжении сети от 120 до 240 В . В отличие от других АС/ОС-конвертеров, прибор НV-2405Е может использовать одни и те же внешние компоненты при работе с лю­ бым напряжением . Кроме того микросхема HV-2405E может быть подключена к линейному напряжению в трехфазной сети (208 В (rms)) . Вннмвнне! При использовании в этом режиме, вы­ воды GND и ACR находятся под высоким напряжением относитель­ но земли (нулевого провода). Эти свойства позволяют применять приборы одной и той же конструкции во всем мире . Микросхема HV-2405E полностью совместима по выводам с мик­ росхемой HV- 1205, но позволяет работать с вдвое большим вход­ ным напряжением . Добавим, что выход и вывод ffi) связаны внутри через стабилитрон, чтобы ограничить выходное напряжение . МАКСИМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ Напряжение между выводами Ш и rn:J (постоянное) ... 264 В (rms) Напряжение между выводами Ш и rn:J (пиковое) ........... 500 В Напряжениемеждувыводами[2:]и[О] ............ . . 10В Входной ток (пиковый) .......................... ... .... 2 .5 А Выходной ток . Защищен от короткого замыкания Выходноенапряжение ..................... . ......30В Максимальная температура кристалла .... . +150"С Диапазон рабочих температур : нvз-2405Е-9 . . ••• . .. .... - 40...+85"С НVЗ-2405Е-5.................... . . , , ...... .. О•••+75"С Диапазон температуры хранения .......... • . . . .. . - 6 5 ...+175"С Тепловое сопротивление("С/Вт) : .... • . • , , ••.••• .... 82"С/Вт QJA OJc . , ........... . ... . ............... .. ...... 16'С/Вт 25 11
HV-2405E ОДНОКРИСТАЛЬНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАSIСХЕМА ------------- ----------------- Л ИНЕЙНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ Vouт v". GNO ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ При V1н =264 В (rrns) (50 Гц), С1 =0.05 мкФ, С2 =470 мкФ, СЗ =150 пФ, Vоит =5 В, lоит =50 мА. Импеданс источника R1 =150 Ом. Параметры rарантируются при определенных зна чениях Vw и часrоты , если не указано иначе 1 1 ~ Значенн~ :m---1 Параметр V1н Температура НV-2405E-9ni)НTA =-40".85'С -~ HV-2405E-5 ~-ТА = О,-:-_ 75·с Ед11НИЦЫ (В} не менее--г тнnовое 1 неболее-'liеменее типовое небоnее " измере- Выходное напряжение (Vоит = 5 В ) 264 +25"С 4.75 5.0 5.25 4.75 5.0 5.25 в - 264 полный диапазон 1 4.65 5.0 5.35 - ~· 5.35 - - -0 - 4.65 5.0 Температурный коэффициент выходного 1 264 полный диапазон - 0.02 - - 0.02 - О/оГС напряжения Пульсации выходного напряж~ния +25'С - 22 - - 22 - ме\ri=°РГ (С4=1 мкФ, f=50Гц) полный диапазон - 24 - - 24 - мВ (р-р) - - Нестабильность по напряжению 80" .264 (rms) +25'С 10 15 10 20 мВ гюлный диапазон 15 30 15 40 мВ Нестабильность по току Uоит = 5" . 5 0 мА) Выходной ток ~короткого замыкания Падение напряжения ме.;д.; в~одами [2] и 1О) Ток потреблениЯЛИнейНого стабилизатора Рис.1 . Зависимостьпикового напряжен- нв конденсаторе С2 от выходного напряжвния Vc2 tnиков оЕJ • В ; 35 . --- -,-- --,. --- --,- --.- --- -, V1N=10В 30 VоотЕ5В --+---+--- +-- TJ = 125"С 20 10 5~---'--~---+---~-~ о 5 10 15 20 25 Vouт. В 26 - +25'С - - полный диапазон - - полный диапазон о - ПОЛНЫЙ диапазон 55 95 +25'С - 2.2 +25'С - 1 2 Рис. 2. За висимость минимальн ого значе ния емкости С2 от тока нагрузки louт . мА 15 30 50 - - - - - - 20 мВ - - 40 мВ - о - 50 мА - 55 95 - мА - - 2.2 - в - - 2 - 1 мА Рис. З. Зависимость мощности, рассеиваемой корпусом микросхемы , от тока нагруз ки Ро 1см1Р1• Вт 0.65 ~--,---,-.---,.--~--,---,-.---,.-~ 0.60 t---+--t--1---+--+ 0.55 1---+--+-+---+--1---+- О.50 0.45 1---+ ---+ -+ -- 5101520253035404550 louт , мА
ОДНОКРИСТАЛЬНЫЙ ИСТОЧ Н ИК ПИТАНИ Я ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Рис. 4. За висимость максимал ьного выходного тока ОТ Вl<ОДНОГО напряжения для различных значений С2 (Vouт = 5 В, R1=24 0м) 80 60 40 20 о ~~ ~~ ~~~~~~~r-r -~~ 10141В22263034384246 srЗ4AG06 Рис. 7. З ави симость разности напряжений между выводами ~ и !О] от темпе рату р ы ,v. в 2 .60 2.55 2 .50 2 .45 2.40 2 .35 2 .30 2 .25 2 .20 2.15 2.10 2.05 2.00 1.95 1 .90 -50 -25 о 25 т.· с 50 75 100 5"IOAGr2 Рис. 10. За висимость пульсаций выход ного напряжения от тока нагру з ки Размах пульсаций Vouт . мВ 24 22 1 ?; V'~ j .; ;"'" 20 1В 16 i7 14 ~~1 12 10 в 111i 4 в121620242В3236404446 1001, мА Рис. 5. Зависимость максимального выходного тока от Вl<одного напряжения для разли ч ных значений С2(Vouт=24В,R1=24Ом) во 40 20 2630343В424650 S734AG07 Рис. 8. Зависимость тока потребления от выходного напряжения (Iоит= 5•••50 мА, ТА = 25"С) !а. мА 1оuт=5... 50мА Тд = 25"С 21----+-- о ~--~---r----~--~ 5 10 15 Vouт. B 20 25 5"t0AGl3 Рис . 11.Заеисимость нормвлизованного тока потребления 14 1.2 1.0 о.в от температуры (для ТА =25 °С, приV0uт=5В,10=3.42мА, при V0ит= 24 В, fo =0.41 мА) !о. мА ~=580.41 мА 1 Vоот- 24 В lа = 3.42мд 0.6 -40 -15 10 35 60 В5 т.·с 5"JOAGf6 HV-2405E Рис . 6. Зависимость мощности рассеивания резистора R1 от тока нагрузки (VAc = 120/240 В, R1 = 1500м) lоит.мА Рис . 9. Зависимость пульсаций выходного напряжения от температуры (С4 = 1 мкФ) Размах пульсаци~.l VOtJГ, мВ 25 ~~~,~--~~~~-~~-~ С4=1м•Ф 24 t--+--+--+--+--+~--<r-+--+--+--+--+--< 23 1--+--+--+--+-- т- - г- - -•-- 22 1-+--+- -+ -+ -+ --1-1-+-+- -+- -+-+-1 21 20 ~~~r-~~~~--~~r--~ -40 -20 о 406080 20 т.·с 5"~Gr 4 4 Рис. 12. Зависимость величины ограничения выходного тока от выходного тока (Vouт = 5 В, fouт(max) = 50 мА) Vouт. B о ~r-_.._....._r-_..~....._~_.._......._......~ 20 40 60 80 lоuт . мА 100 120 S.ffQA.Gr 7 27 11
HV-2405E ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Рис. 1 З. Зависимость величины ограничения выходного напряжения от выходного тока (Vouт = 24 В, Iouт(max) = 50 мА) Vouт. В 18 1-+---+-1--. 12 75"С о '-------"---+L'---'~--+--'L--L..U 20 40 60 во 100 120 lоот, мА S.flOAGfB Рис. 16. Осциллограммы входного напряжения на выводе rnJ (верхняя, 200 В/дел . ) и тока через вывод rnJ (нижняя, 0 . 5 А/дел .) S41QAGOI Рис. 14. Зависимость выходного напряжения от величины допуска резистора R2 (Допуск встроенных резисторов 15%) Vouт. В 24 ~--~-----~-~-~~ 22 t-+ --+- -t -- 20 l--t -+ --+ ---+ -+- 18 t-+--t---+---<r-- 16 1-+--t--t- 12 10 8 6 24681012141618202224 A:z. кОм S410AG19 Рис. 17. Осциллограммы входного напряжения на выводе rnJ (верхняя, 200 В/дел.) и нвпряжения на конденсаторе С2 (нижняя, 5 В/дел.) ОДНОКРИСТАЛЬНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ Рис. 15. Зависимость минимального рекомендуемого значения резистора R1 от номинвльного входного напряжения R1,Ом 180 11/ 1%j ~ -~:= ' -- -- 7Е ~w - i r--~ 1 17 v. 160 140 120 100 во 80 40 20 о о4080120160200240280 V.t .e .IN• B Рис. 18. Осциллограммы входного напряжения на выводе rnJ (верхняя, 200 В/дел.) и напряжения нв конденсаторе СЗ (нижняя, 10 В/дел.) Рис. 19. Осциллогрвммы пошагового изменения тока нагрузки (верхняя, 50 мА/дел . ) и выходного нвпряжения (нижняя, 20 мВ/дел.) Рис. 20. Осциллограммы входного напряжения на выводе rnJ (верхняя, 200 В/дел.) и выбросов выходного на­ пряжения (нижняя, 50 мВ/дел.) при выходном нвпряжении 5 В и наихуд­ ших рабочих условиях (Максимальное 28 входное напряжение, минимальное значение R1, максимальное значение louтl
ОДНОКРИСТАЛЬНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ HV-2405E ИНФОРМАЦИSIПО ПРИМЕНЕНИЮ ---------------------------- КАК РАБОТАЕТ HV-2405E Микросхем а HV- 2405E преобразует напряжение сети перемен­ ного тока в стабилизированное напряжение постоянного тока для питания маломощных низковольтных компонентов типа интеграль ­ ных схем. Устройство состоит из двух основных частей, выпол­ ненных на одном кристалле. Первая часть - зто предварительный стабилизатор, который заряжает большую емкость от сети пере · менного тока , пока она не зарядится выше заданного выходного на­ пряжения на 6 В. Тогда nредварительный стабилизатор переходит в режим блокирования и находится в этом режиме . пока не начнется следующий период сетевого наnряжения . Большая емкость nитает энергией линейный последовательный стабилизатор, который обеспечивает схему пользователя напряжением постоянного тока . Скорость разряда большой емкости зависит от тока нагрузки . Элек­ тролитический конденсатор (большая емкость) перезаряжается во время каждого периода сетевого напряжения . ВХОДНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ Микросхема HV-2405E работает в широком диапазоне входных напряжений . Большинство применений исnользует для питания на­ nряжение сети переменного тока 240 В (rms) или 120 В (rms). Стан­ дартная схема для таких nрименений nоказана на Рис. 22. В этой схеме могут использоваться и намного мен~ие входные напряже­ ния . Размеры используемых внешних компонентов будут оnреде­ ляться заданным выходным напряжением и током , а также исполь­ зуемым входным напряжением. В разделе "Типовые рабочие харак­ теристики" приводятся несколько графиков , чтобы помочь выбрать значения компонентов для конкретного применения . Рубрика " Вы­ бор комnонентов" обсуждает компромиссы , связанные с этим вопросом . ВХОДНАЯ ЧАСТОТА Прибор HV-2405E разработан для работы на частоте от 48 до 380 Гц. Возможна и более высокая рабочая частота . Имейте в виду, что микросхема HV-2405E перезаряжает конденсатор С2 один раз за nериод частоты сетевого наnряжения . УСТАНОВКА В ЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИ Я Микросхема HV-2405E может обеспечить стабилизированное вы­ ходное наnряжение ·примерно от 5 до 24 В постоянного тока. На Рис . 2 3 nоказаны несколько путей установки выходного напряжения. Рис. 21. Эквивале нтная схема ил люстрирующа я установку выходного нап ряжения 0 R2 (RsЕн)[кО"] • Vouт- 5 В, S<IMPOI где Vouт - желаемое выходное нвnряжение Как видно на Рис. 21 , выходное наnряжение устанавливается с nомощью обратной связи на вывод VsEN · Выходное напряжение бу­ дет нарастать до напряжения, необходимого для сохранения 5 В на выводе VsEN · Для nолучения выходного наnряжения, равного 5 В, выводы ~и [§] закорачивают между собой . Имеются три способа сделать выходное напряжение выше 5 В . Самый простой метод со­ стоит в том, чтобы увеличить сопротивление обратной связи, доба­ вив внешний резистор между выводами~ и[§]. Неудобство этого метода в том. что внутренние резисторы схемы имеют допуск nри­ близительно ±15%, который ограничивает точность установки вы­ ходного напряжения (См. графики). Также необходимо nомнить , что внутренние тонкопленоч ные резисторы имеют низкие температур­ ные коэффициенты. Внешний делитель напряжения , как показано на Рис. 23 с, улуч­ шает точность установки выходного наnряжения , если только внеш ­ ние резисторы имеют значения нвмного ниже , чем значения соnро ­ тивлений внутреннего делителя. Через вывод ~ течет ток прибли ­ зительно 1 мА . Стабилитрон , включенный между выводами~ и[§], как показано на Рис. 23 d , устанавливает величину выходного напряжения на 5 В больше , чем его напряжение стабилизации при токе 1 мА. Это на­ nряжение имеет точность установки и доnуска, как у стабилитрона . Добавочное преимущество заключается в том, что теперь есть два выходных напряжения, на выводе ~ равное 5 В и на выводе ffi] рав­ ное Vz + 5 В. Весь ток от наnряжения nитания 5 В протекает через оnорнь1й диод. Сумма обоих выходных токов не должна превышать 50мА. Микросхема HV-2405E имеет встроенный стабилитрон, чтобы не доnустить повышения выходного наnряжения выше максимального значения 24 В ВЫХОДНОЙ ТОК Величина непрерывного выходного тока может достигать 50 мА. Мгновенное значение тока может быть больше. Необходимо удос­ товериться, что емкость С2 не разряжается ниже выходного наnря­ жения nлюс падение на стабилизаторе и что длительность рабочего цикла достаточно коротка , чтобы не nовышать мощность, рассеива­ емую корпусом . Выходной ток ограничивается, как показано на гра­ фиках , чтобы защитить микросхему от короткого замыкания в нв­ грузке . ВЫБОР КОМПОНЕНТОВ Одна из mавных особенностей микросхемы HV-2405E - это гиб­ кость ее nрименения . Одна стандартная конфигурация позволяет иметь огромное число разновидностей входных напряжений и вы­ ходных токов, сохраняя стабилизированное выходное напряжение. Например, nри R1 =150 Ом, С2 =470 мкФ и Vouт=5 В nрибор HV-2405E обеспечивает стабилизированный выходной ток , равный 50 мА , nри входном наnряжении nеременного тока от 28 до 264 В . Таким образом, проектировщик может выбирать подходящие ком­ поненты для экономии стоимости , места, рассеиваемой мощности ит.д. Ниже приводится сnисок внешних комnонентов, их оnисание и рекомендуемые значения. Это - nолный сnисок возможных компо­ нентов , не все из которых могут потребоваться для конкретного применения (См . "Типовые схемы включения") . F1 : Плавкий предохранитель. При прямом подключении к сети nеременного тока микросхема или конденсатор С2 могут выйти из строя. Рекомендуемое значение - 0 .5 А, прибор тиnа 2AG фирмы Littlefuse 225.500®. MOV: Подавитель выбросов . Чаще всего исnользуется металло- окисный варистор для понижения наnряжения до уровня, с ко­ торым может работать HV-2405E. Рекомендуемые типы: при работе с напряжением сети до 120 В это V1 ЗОLА20 или эквива­ лентные . при работе с наnряжением до 240 В используется га ­ зоразрядная ламnа с наnряжением пробоя меньше 500 В. 29 1
HV-2405E R1 . Токоограничивающий резистор . Ограничивает импульсный ток микросхемы HV-2405E. Должен иметь достаточно большую величину, чтобы ограничить ток, коrда С2 полностью разряжен. Максимальное значение импульсного тока VpEAкfA1 = 2 .5 А . Рассеивание мощности резистором А1 показано на графиках. На резисторе А1 будет расеиваться мощность : Ро = 1.зз ,;.R1 VPEAK \lоuт)З. Небольшие величины средних выходных токов гюзволяют использовать токоограничивающие резисторы с более низкими значе ниями Р0. Точно также возможно уменьшение рассеиваемой мощности со снижением напряжения VAc или уменьшением величины А1 . Выбор величины резистора А1 должен производиться особо для каждого конкретного применения, исходя из конкретной величины максимального зар ядного тока конденсатора С2 . Перспективно для ограничения максимального зарядного тока использовать резистор с отрицательным ТКС . Рекомендованное значение - 1500м . С1 : Фильтрующий конденсатор. Компоненты А1 и С1 образуют фильтр низких частот, таким образом ограничивая скорость нарастания напряжения на входе НV-2405Е. Рекомендуемое значение С1 = 0.05 мкФ . С2 : Накопительный конденсатор предварительного стабили­ затора . Этот конденсатор заряжается один раз за период входного напряжения. Оставшуюся часть периода емкость С2 питает линейный стабилизатор микросхемы HV- 2405E. Величина емкости конденсатора С2 пропорциональна току ОДНОКРИСТАЛЬНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ нагрузки. Обычно используется наименьшее значение емкости С2, которое обеспечивает необходимый ток нагрузки (См. графики) . Использование большего значения емкости С2 обеспечит повышенные значения импульсного тока нагрузки или нормальный ток во время короткого замыкания нагрузки , а также уменьшит пульсации выходного напряжения. Для максимального тока рекомендуемое значение емкости равно 470 мкФ с рабочим напряжением приблизительно на 10 В выше чем выбранное выходное напряжение Vоит· СЗ : Конденсатор задержки . Предупреждает включение микросхемы HV-2405E во время переходных процессов на входе . Если емкость СЗ слишком большая, прибор HV- 2405E никогда не включится. Если емкость слишком маленькая , нет никакой защиты от переходных процессов . При работе на частоте 50 или 60 Гц рекомендуется значение 150 пФ с рабочим напряжением приблизительно на 10 В выше, чем выбранное выходное напряжение Vоит . С4 : Выходной фильтрующий конденсатор. Для поддержания стабильности выходного напряжения требуется емкость по крайней мере 1 мкФ. Большие значения не будут уменьшать пульсации, но уменьшат выбросы напряжения, которые могут происходить на выходе во время вхождения в режим блокирования . R2: Компонент обратной связи . Это резистар или сr.~билитрон, на котором происходит падение напряжения между выводами Vouт и VsEN и, таким образом, установка выходного напряжения . Смотрите схемы и график для определения приблизительного значения резистора. Через этот компоне нт протекает ток около 1 мА. ТИПОВЫЕ СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ----------------------------- а) Vauт~+5В с) Vouт >+5в 30 Рис. 22. Типовая схема с выходным напряжением 5 В F1 Рис. 23. Варианты схемотехники для установки выходноrо напряжения в7 HV-2405E 2з4 Ь) Vouт > +5B +5В+Vz +5В в765 HV-2405E 2з4 d)Vouт>+5В, +5В+Vz S4 ,0A P02 Таблица 1. Выбор компонентов для установки выходного напряжения ~антЬ Вариант е Вариантd R2 Vоит Rд/Rв Vоит Vz' Vоит о 5В О/Нет 5В - 5В 1кОм 6В 160/1 кОм 6В 1В 6В 3к0м ев 510/1кОм ев 3В ев 5к0м 10В е20/1 кОм 10В 58 108 7к0~ 12В 1.2 кОм/1 кОм 12.28 7В 12В 9к0м 148 1 .5к0м/1 кОм 14В 9В 148 11к0м 168 1 .е кОм/1 кОм 15.еВ "8 16В 13к0м 1ев 2.2 кОм/1 кОм 1е.2в 13В 1е8 15к0м 20В 2.4 кОм/1 кОм 19.48 158 20В 17к0м 22В 3.0 кОм/1 кОм 238 178 22В 19к0м 24В 3.17 кОм/1 кОм 248 198 248 Примечание : Величжа Vz приводитеs1 для тОt<а стабилитрона 1 мА
ОДНОКРИСТАЛЬНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ТИПОВЫЕ СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИSI (Продолжение) Рис . 24. Схема с использованием мостового выпрямителя Vour F1 С4 -АС [!] - один из вариантов , ~х на Рис . 23. Рис . 26. Схема с применением газоразрядной лампы в качестве подавителя выбросов MOV -АС [!] один из вариантов, указанных на Рис. 23. Рис. 28. Параллельное включение микросхем HV-2405E (Первый способ) cNom .ilouт =---;:iЗ RЗ=R4 R1 Выходные нanpRЖ. et-t"1 Я каждой микрос хем ы должны мало от л ичаться . F1 F1 HV-2405E Рис. 25. Типовая схема с выходным напряжением больше5В MOV -АС (!] - один из вариантов , указанных на Рис . 23. Рис. 27. Использование выключателя для включения/выключения выходного напряжения -АС G - один из вариантов. указанных на Рис . 23. Рис. 29. Параллельное включение микросхем HV-2405E (Второй способ) R1 S410МО1 Оnарационный уеилитель аыраеt1ивает выходные т0t:.и ми1<.росхем . Рис. 30. Получение двухполярного напряжения с помощью "искусственной земли" Виртуальный ноль 31 а
АС/DС-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 1182ЕМ2 Анапоr - без анапоrа DI ОСОБЕННОСТИ • Широкиii диапазон входных нanp11жettиii •••••••••••••• • • •• • ••• •• 67 . • • 264 В • Широкиii диапазон входнЫJС частот • • • ••••••••• •• • ••• •••• • ••• • • 50 .•• 400 Гц • Максимапьныii выходной посто11tный ток .• • • • • • •• ••• ••• •. ••• • .• •••• 6 0 мА • Вкпючвние тирнсторноrо кпюча топько при нупевоu входноu напр!IJl(ении Выкпючение тиристорноrо кпюча по достижении на выходе напряжения • • 60 В • Выходное напряжение • •• ••• ••••••••••••• • • •• • • •• •• •••••••••• . 10•••708 • Программируемое напряжение •••• •••• ••.•• . • . ..••• • • • • • ••• • .• 2.5 •.• 36 В ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ Микросхема 1182ЕМ2 представляет из себя преобразователь напряжения сети переменного тока в постоянное напряжение от 1О до 70 В и предназначена для создания компактных источников пи­ тания радиоэлектронной аппаратуры малой потребляемой мощ ­ ности или в с помогательных источников для мощных импульсных блоков питания . ТИПОНОМИНАЛЫ КР1182ЕМ2 С-77 МАКСИМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ -- Напряжение входное импульсное ..... • . .. . . . . .. .. ..... ..• 5 00 В Напряжение входное переменное .. . ,.•..•.•••.•.. . . 18...264 В Напряжениевыходное................... • .. .... .... 10".70 В Ток входной импульсный . , . . . .......... .. .•..• ....... 2 .5А Токвыходной""""""""" . •••••,•• ••,• . . 100мА Мощность, рассеиваемая корпусом . . . .• • , . ........... 0.8Вт Температура кристалла . .... ................• • . •• . . . . - 5 ... 150"С Диапазон рабочих температур .. ... • , •• , • . . - 40...85"С ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ Основная функция микросхемы - это преобразование перемен­ ного напряжения в постоянное . Импульсный стабилизатор {см . Рис. 2) через внешний токооrраничивающий резистор подключает внешний накопительный конденсатор СЗ к сети переменного тока до тех пор , пока он не зарядится до напряжения , определяемого внешним стабилитроном с напряжением пробоя, меньшим 65 В , включенным между выводами l1J и lli] микросхемы . Если внешний стабилитрон не установлен, то это напряжение будет определяться внутренним стабилитроном и составит65 В {типовое значение). За­ тем стабилизатор отключает емкость от сети до следующей полуволны сетевого напряжения . В оставшееся время цикл? кон ­ денсатор СЗ питает нагрузку. Следующий цикл включения импульсного стабилизатора происходит после перехода входного напряжения через О В и достижении напряжения на входе импуль - 32 Товарные знаки фирм нзготовитепей ~DD ЦОКОЛЕВКАКОРПУСОВ Пластмассовый корпус типа : DIP-16 Катоды _,, - " ID1 входны х n.c . диодов - ..... юз n.c . Общий GND Не подключен n.c . конденсатор задержки Ст Общий GND СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ID2 ID4 ID1 IDЗ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ При ТА= +25°С (вид ceepry) ID2 ...... n.c . ID4 .- n.c . n.c . n.c . Аноды входных диодов n.c . i'==d.Г' OUT Выход S4JJBCO r оuт GND Ст GND 5411 8801 Симеоп Параметр ьЗначение 1 Единица не менее--Т-не бОлееlмзмереtМ VOtJТ(max ) Выходное напряжение - 70 в - VOtJТ-V,• Падение напряжения вход-выход - 6 в lc Ток потребления - 2 мА - IIL Ток утечки входных диодов - 100 мкА - v, Напряжение стабилизации 60 - в встроенного стабилитрона - сного регулятора примерно на 1.5 В больше , чем на накопительном конденсаторе . Поэтому частота включения стабилизатора и, следовательно , частота заряда конденсатора равны удвоенной час­ тоте входного напряжения. Данный принцип управления предварительным стабилизатором позволяет применять микросхему только при подключнии к сети пе­ ременного тока и обеспечивает возможность нормального функци­ онирования микросхемы при изменении входного напряжения от 18 до 264 В и частоты входного напряжения от 48 до 440 Гц. На выходе схемы получается постоянное напряжение. имеющее пульсацию с удвоенной частотой входного напряжения и величиной , прямо про­ порционально й току нагрузки и обратно пропорциональной емкос­ ти СЗ.
СЕТЕВОЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ Типовая схема включения позволяет реализовать источники пи ­ тания для большого диапазона входного напряжения и выходного тока . Ниже приводится список внешних компонентов, описание их на­ значения и рекомендованные значения . Для квждого конкретного источника питания могут потребоваться не все из них . F1 Плавкий предохранитель . Нужен для защиты микросхемы и нагрузки в аварийной ситуации. Рекомендуемы й номинал fl)едохранителя - 500 мА. R1 Ограничивающий резистор. Ограничивает ток импульсного регулятора и ток заряда емкости СЗ . Пиковое значение тока V1 PEAкfR 1 не должно превышать 2.5 А. Рассеиваемая на R1 мощность при синусоидальном входном напряжении с ампли­ тудой V1 РЕАК и при токе нагрузки Iour определяется по формуле : Р0 = 2 .66 y .;;R1 V1РЕАК (lоит)3• Номинал и мощность R1 выбирается в соответствии с предпола­ гаемой сферой применения , при условии непревышения макси­ мального тока заряда . Целесообразно использовать резистор с отрицательным температурным коэффициентом. Рекомендуемое значение R1 = -150 Ом . С1 Фильтрующий конденсатор . R1 и С1 образуют фильтр , сгла ­ живающий высокочастотные выбросы входного напряжения . Рекомендуется С1 = 0 .05 мкФ. MON Защита от перенапряжения. Возможно использование вари-с­ тора для переменного напряжения до 120 В или газоразрядной лампы на 500 В для переменного напряжения до 240 В . С2 Конденсатор задержки . Подключение источника питания к се­ тевому напряжению , в общем случае. происходит не синхро­ низированно с ним . С большой вероятностью это может произойти в момент, когда входное напряжение близко к пи ­ ковому напряжению или даже при более высоких напряжени ­ ях , связанных с выбросами в сети. Так как накопительный конденсатор при этом полностью разряжен , то через микрос­ хему потечет больший по сравнению с установившимся режи ­ мом ток. Для повышения надежности источника и без ущерба его характеристикам целесообразно заблокировать включе­ ние импульсного стабилизатора до следующей полуволны, что и гарантирует подключение конденсатора С2 на 150 пФ с сэ рабочим напряжением на 10 В выше выходного . Накопительный конденсатор . Этот конденсатор заряжается два раза за период входного напряжения , остальное время питает нагрузку . Емкость конденсатора выбирается пропор ­ циональной требуемому максимальному току нагрузки . Увеличение емкости СЗ уменьшает пульсации выходного на­ пряжения. Для максимального тока нагрузки рекомендуется конденсатор 470 мкФ с рабочим напряжением на 1О В выше выходного. VD1 Стабилитрон . Он задает урсвень выходного напряжения . При его отсутствии работает внутренний стабилитрон на 60 В . Если необходимо включение и выключение постоянного выход- ного напряжения , не отключая входное сетевое , то предлагается Рис. 1 . Временнея диегремме работы ~rrвzo1 1182ЕМ2 подключать к выводу rn механический переключатель . оптопару или транзистор с открытым коллектором (См . Рис. 4 ). Для гальванической развязки от сети переменного тока возмож­ но применение разделяющего трансформатора. РЕКОМ ЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ При проектировании печатных плат следует учесть следующие моменты. Проводники для nодачи переменного напряжения к выво­ дам Ш . ~и [И] , !I§] должны находится на достаточном расстоянии между собой вследствии наличия на них высокого напряжения . С целью повышения надежности (уменьшения выбросов напряжения на входе микросхемы при выключении импульсного стабилизатора) необходимо уменьшать паразитную индуктивность. в частности максимально укоротить связи между микросхемой и элементами R1,C1,С2. СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ Рис. 2. Типовая схеме включения F1 R1/2 R1/2 14 ID4 С11 OUT 9 з :! .., IDЗ w Ст- 16 С11 102 ~GNDВ 101 .. .. :М: GND 5 SCll!IAOJ Рис. З. Способы эедания выходного непряжения 14 ID4 OUT 9 14 Ю4 OUT 9 з 7 з Ст IDЗ Uо;бОВ юз Ст tJo < бOB 16 16 102 GND Ю2 GNO Ю1 GND ID1 GND 54'1BPO I Рис. 4. Схеме включения с выходным еыключетепем F1 R1/2 R1/2 ~:::::=1-1с"J-.н=н~.-:1~ 4 1D4 ~ - юз 16 Ю2 Рис. 5. Схеме включения с гапьваническои развязкой F1 R1 =г С11 о Ю4 :! OUT 7 -18. 11· IDЗwСт 16 С11 е l't . 102 ~ GND ID1 .... 5 :М: GND ВНИМАНИЕ! По сравнению с обычными блоками питания на трансформаторах, источник пи ­ тания на основе микросквмы КР1182ЕМ2 не имеет гальванической развязки or напряжения сеуи переменного тока . При разработке конструкции следу ­ еl" помнить о необхОДИМОСl"И СООl"ветсrвующей ИЗОЛЯЦИИ - Любая подключаемая схема должна рассматриваться кэк неизолированная . зз 11
МОЩНЫЙ АС/DС-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 1182ЕМЗ Анапог - без аналога DI ОСОБЕННОСТИ • Входное н111ря1Кение переменного тока •••••..•• •• •• •• ••• • • • ••• 80" .276 В • Выходное напряжение • , • ••••• ••••• , •••••••••••.••••• : • •5...(Vcc - 10) В • Токнагрузки •••••••..." ••••••" ..•" ••" •••••••••" •" ••••••,..1.7А • Встроенная защита по току • Встроенн ая тel\llOll8R защита • Высокий выходной импеданс при отсутствии входного напряжения • Выходное напря•ение устанавливаетсв стабилитроном ТИПОНОМИНАЛЫ КР1182ЕМЗ С-101 ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ Микросхема 1182ЕМЗ представляет из себя мощный однокристальный преобразователь переменного напряжения сети в постоянное от 5 до (Vcc - 10) 8 . Прибор предназначен для создания мощных компактных сетевых источников питания как без , так и с гальванической развязкой от сети переменного тока . Диапазон входных напряжений микросхемы специально рассчитан ·-"~- J(e" JID D фирм изготовителей i ЦОКОЛЕВКАКОРПУСОВ Пластмассовый корпус типа MULTIWATT- 9 ,.. -- -- 9 - в С") 7 ~в > ош с... 5 CD 4 ... ... з 2 - ,-... О __с 5'ff28COJ > СТРУКТУРНАЯ СХЕМА АС1 n.c . не подключен SWNT1 Под11f1ючение стабилитрона GND Общий n.c . n.c . NТ1 АС2} АС1 Ll не подключен не rюдключен Выход Сетевое напряжеt-fие Подключение дрос селя NТ1 L1 на часто встреча ющиеся с тандартные зн ачения сетевого дС2 напряжения 110 В ±20% и 220 В ±20%. МАКСИМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ Входное напряжение •• ...... 80".276 в Максимальныйтокнагрузки ............. • . .. 1.7А Максимальный статический потенциал ..... •••. .. . .. . .. . 2000 В Диапазон рабочих тем ператур кристалла ... • , . .. .. . - 40... +150"С Диапазон температур хра нения • . .. .•. ••, • ... - 55...+150"С ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ Симвоn Параметр /се Собственный ток потребления vнт, l приV51= 48В - v", Выходное напряжение (на выводе NТ1) J приV51=27 В Пульсации выходноrо напряжения - Iнт, Выходной ток - I" Ток утечки выходного транзистора v" ОстатО'Юе напряжение выходного lранзистора 151 Ток стабилитрона t, Время задержки включения транзистора t, Время задержки выключения транзистора 34 S412ВBOI GND Тепловое сопротивление : кристалл/корпус .....••..•. . . . .. 4"С/Вт кристалл/окружающая среда . . . . . . . • • • . ...... sо·с;вт Температура сраба тыва ния защиты ...• ... .. .••. .. . 135 ." 160 "С Ь: Значения .~ Единица не менее1 ~ 1 не более измерения - - 10 мА . 45.б 48 50.4 в 25.65 27 28.35 в - 1 - в - - - 1.7 А - - 1 мА - - 5 в - - 0.5 мА - - 2 мкс - i - 2 мкс
МОЩНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ СЕТИ В ПОСТОЯННОЕ 1182ЕМЗ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ Поскольку в микросхеме 1182ЕМЗ используется принцип частотно-импульсной модуляции (ЧИМ), то для исключения появления гармоник в звуковом диапазоне частот необходимо учитывать следующие моменты: 1. Средний ток по выводу L равен 2 А с гистерезисом 0 .2 А; 2 . Гистерезис выходного напряжения равен 0 .5 В; 3 . Частота выходных импульсов находится в диапазоне 20...70 кГц (зависит от величины L) 4 . Выходное напряжение определяется напряжением стабилитрона (ST), подключенного между выводами SWNТ1 и NT1. СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ-------------------------------- Рис. 1 • Типовая схема аключения без гапьаанической развязки от сети -2208 2 АС1 sт SWNT1 t-8---....o--~ NП t-4~---.----0 VoLЛ = Vsт±5% louт S 1.SA 1182ЕМЗ З АС2 L GND 2.SмГн .___. .. . ,. .,7,......- -- - ' ( 1= 30 кгц) S4128AOI Рис. 2 . Типовая схема вкпюч-ия с гапьванической развязки от сети - 2208 2 АС1 NП 1182ЕМЗ З АС2 N 7 С2 S4f2ВAD2 О Трансформатор не должен входить в ражим насыщения 35 11
ДЛЯ ЗАМЕТОК -т Зб
DC/DC-KOHBEPTEPЫ Наиболее популярный вид преобразователей напряжения. В данный раздел включены микросхемы преобразователей напряжения на пере­ ключаемых (коммутируемых) конденсаторах, а также микросхемы для ин­ дуктивных ОС/ОС-преобразователей с частотно-импульсной или частотно-широтной модуляцией . ШИМ-преобразователи выделены в от­ дельный раздел. Впервые приводится информация по новейшим микро­ схемам : 1156ЕУ5 и 1184ПН1(МСЗ4063),1446ПН21/22/23 (RH5RlxxxB). ОТЕЧЕСТВЕННАЯ МИКРОСХЕМА Стр. ЗАРУБЕЖНЫЙ АНАЛОГ Стр. 142ЕП1 1155ЕУ1 1156ЕУ1 Схема для построения импульсного стабилизатора .. ....... 38 Мощный импульсный стабилизатор .. . 42 Универсальный импульсный стабилизатор напряжения ..... .... .. 62 1156ЕУ5, 1184ПН1 Схема управления 1168ЕП1 1446ПН1 1446ПН2 1446ПНЗ ОС/ОС-преобразователем ........... 67 Преобразователь напряжения ....... 73 ОС/ОС-преобразователь ............ 79 ОС/ОС-преобразователь ........ . ... 87 ОС/ОС-преобразователь ............ 90 1446ПН21 /22/23 Повышающий ОС/ОС-преобразователь с ЧИМ ... ................. .. ....... 97 V1N o-18------t -------. С10.15 LМ110/ЗОО LAS6Зxx μА78540 МСЗЗО6Зд/ З406ЗА ICL7660 MAX731j752 МАХ734 МАХ641/2/З RH5RlxxxB С5 0.15 + С4150.О С7 0.15 1 Стабилизатор напряжения ..... .. ........ 40 Мощные импулсные стабилизаторы ...... 43 Универсальный импульсный стабилизатор . 63 Схема управления ОС/ОС-преобразователем ............... 68 Интегральный конвертер напряжения ..... 74 Повышающие ОС/ОС-преобразователи ... 80 ОС/ОС-конвертер для программирования ФЛЕШ-памяти ......................... 88 Повышающие импульсные ОС/ОС-конвертеры ................ .. .. . 91 Повышающий ОС/ОС-преобразователь сЧИМ ................... ...... .... . ... 98 37
СХЕМА ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ИМПУЛЬСНОГО СТАБИЛИЗАТОРА 142ЕП1 Прототип LM100 ОСОБЕННОСТИ ~,______ 1 • Частоте коммутации • ••••••• ••••••••••••••••••••••••••• • .•• • •• 100 кГц • Входное напря•ение ••••••••••••••••• • •••••• •• •••••••••••••••• "'40 В • Выmдной ток •••••••••••••••••.•••••• •••••••• •••••••••••••••• 200 мА • Опорное напр я•ен ие: дnя 142ЕП1А •. .. •. . •••• ••••• ••••• •••• ••••• ••••• •••• •• 1.7 • • • 2.2 В дnя 142ЕП1Б •••••• •••••••••••••. .. ••••• •••••••••• ••• 1.65 ... 2.З В • Напря•ение пит ани я: ИОН (Vccrl ••••••••••••••••••.•••••••• • •••• •• ••••• ••• •• 10•••40 В УПТи пороrовоrоустройства (Vcc•I •••••••••••••••••••••••••• 5•••7 В • Максимальная рассеиеаемая мощность (в рабочем диапазоне ТА): дnякорпуса402.16·7 ••••••••••. • . ••••••• .'•••• • •• •• •• •• •• • 0.6 Вт дnя корпуса 2102.16·1 • • •• •• ••••••• ••••• •• •••••• ••••••••. 0 .55 Вт • Диапазон рабочих температур: дnя 142ЕП1, 1145ЕП2 ••••••••• ••• ••••• .• • •• • • • • • • ••• - 60 ... +125"С дnя К142ЕП1 •• •••••••••••••••••• •••• ••••••••• •••••.• - 45. . .+85'С дnя КР142ЕП1 ••••••••..••• ••• ••••• •••••• •• • • •••••• • • - 10•••+70'С ТИПОНОМИНАЛЫ 142ЕП1 .....•. . . ... . . .. ..•• .•• " • ••......•.••.... . . • бКО.347.098ТУ2 К142ЕП1 . . . , • • •• .......... . . . .. . ........ бКО.348 . 425-01ТУ КР142ЕП1А . ..........•.................... . бКО.348.634-04ТУ КР142ЕП1Б . •.•••....... .. . бКО.348.634-04ТУ 1145ЕП2 ЦОКОЛЕВКА КОРПУСОВ Металлокерамический корпус типа 402. 16 -7 БаэаVТЗ вз Коллектор VТЗ кз Коллвктор VТ2 К2 БаэаVТ2 В2 Питание ИОН Vcc1 ЭмиттерVТ1 Е1 1 БаэаVТ1 В1 Общий GNO Пластмассовый корпус типа 2101 . 16- 1 (вид сверху) 38 вз кз К2 В2 Vcc1 Е1 В1 GND ~1'==~'7 ЕЗ ЭмиттерVТЗ SYNC2 Вход с.инхрониэации 2 SYNC1 Вход синхронизации 1 +IN Неинвертир . вход УnТ -IN инвертир . вход УПТ оuт Выход пороговой схемы Vcc2 Питание УПТ и порог . сх. VREF Опорное ..~аnряжвнив SYNC1 Товарные знаки фирм изготовителей ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ ~1\J:J1 Микросхема 142ЕП1 представляет из себя набор элементов. предназначенных для построения импульсного стабилизатора поЛожительного напряжения. Варианты исполнения 142ЕП1 , К142ЕП1 и 1145ЕП2 выполняются в металлокерамическом корпусе типа 402. 16-7 , а КР142ЕП1 - в пластмассовом корпусе типа 2102. 16-1 . Дополнительную информацию можно найти в издании " Микросхемы для бытовой аппаратуры ". М ., РиС , 1989, стр . 48... 50 . СТРУКТУРНАЯ СХЕМА Vcc1 Е1 OUTВ2К2КЗ В1 VREF +IN - IN SYNC1 SYNC2 GND ВЗ ЕЗ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА В1 Vcc1 Е1 Vcc2 оuтВ2К2кз VREF +IN -IN SYNC1 SYNC2 GNO ВЗ ЕЗ
СХЕМА ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ИМПУЛЬСНОГО СТАБИЛИЗАТОРА 142ЕП1 ЗАМЕЧАНИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ----------------------------- Импульсные стабилизаторы применяются в тех случаях, когда требуются повышенные значения КПД (при больших значениях вы ­ ходного тока, больших значениях падения напряжения на регулирующем элементе). На Рис.1 приведена структурная схема импульсного стабилизатора понижающего типа, рассчитанная на применение микросхемы 142ЕП 1. Когда ключевой транзистор Т1 открыт, ток через катушку индуктивности L увеличивается и заряжа­ ет конденсатор С . Напряжение на конденсаторе С увеличивается до тех пор пока напряжение на инвертирующем входе Yffi не превысит опорное напряжение VREF• в этот момент напряжение выхода УПТ переключает пороговое устройство, которое в свою очередь закры ­ вает транзистор Т1 . Энергия, запасенная а индуктивности L вызывает импульс напряжения отрицаmльной полярности, который поmощается диодом D 1. Ток индуктивности I подается в нагрузку, после того, как ток в катушке L упадет ниже уровня тока нагрузки , емкость С начинает разряжаться и величина выходного напряжения уменьшается . Как только напряжение на инвертирующем входе превысит VREF· транзистор Т1 откроется и цикл повторится . Выходное напряжение колеблется около величины Vоит = VREF (R2 + R1)/R1 с амплитудой, определяемой чувстви ­ mльностью усилителя и отношением резисторов R1 и R2. Величина индуктивности определяется при допущении, что Iоит (max) = 1.3 IL и находится по формуле : Рис. 1. Структурнm~ схема импульсного стабилизатора Т1 louт-- V~o--~...--------------,. ..----. , _rVY"'... ..--<1-oVouт $4001Р01 Рис. З. Зависимость сопротивления резистора R1 от напряжения питания Vccr Vcc1. B 5o11ooorGor L= х-- 1.3 (VIN - Vouт) ( Vouт) lоит (max) х f VIN • где : f - частота коммутации ; VIN - входное напряжение; Vouт- выходное напряжение; Iouт(max) - максимальный ток нагрузки ; IL - ток в индуктивности L . При отсутствии резистора, шунтирующего выводы [!!] и ~ на землю (См. Рис. 4), частота коммутации меняется в пределах 25... 100 кГц в зависимости от температуры . Возможна синхрониза ­ ция от внешних устройств (См . Рис. 2) прямоугольными импульсными амплитудой 2 ...4 В . Номинал резистора R1 , подклю­ ченного меЖду выводами [§] и [l], зависит от величины напряжения питания Vccr и определяется по графику на Рис. З . Питание УПТ и порогового устройства может осуществляться как через транзистор Т1 , так и непосредственно через вывод lliJ (для этого надо соединить выводы lliJ и [IQJ) . Выходное напряжение регулируется с помощью резистора R2. Ток делителя R2 , АЗ должен быть не менее 1.5 мА. Синфазное входное напряжение на выводах П2] и [!]] не должно превышать 2.8 В . Рис . 2. Схема синхронизации + -~~о-1 15 481 100 ... (max) t ....... 1000 14 о---'-4--+--_,,,, 54001Р02 ТИПОВЫЕ СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ Рис. 4. Схема ШИМ-стабипизатора понижающего типа ТЗ КТ903 О--+------+.__ г--..-,..,..,.."'-<1>---+--ОVоuт L 100.0 R 1 выбирается по графику на Рис З КД21З I 16 12 R2 33• ЗОО RЗ 1.5 • 54001No1 39
~National ~ Semiconductor ОСОБЕННОСТИ • Реrуnировка выходноrо напр яжен1tt1 •••••••• • • • • •• ••••••••••••••• 2.. •30 В • Нестабильно сть по наnрlDКени ю •••.•••••••• •• •• • •••••• •• • • ••• • ••• "' 1% • Не стабиль ность по току ••• ••••••• . •••• •• • •• • ••• ••••• • •••••• .••••• • 1% • Реrулируема я сх ема защи ты от КЗ • Выходной TOIC при использовании внешнего транзистора •• • ••• • • • ••.••• '? 5 А • Может работать как линейн ый и 1а1С импульсный стабили затор ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ М икросхема LM100 представляет из себя интегральный мо нолитный стабилизатор напряжения . Прибор был спроектирова н для пр и менения как в источниках питания цифровых устройств , так и для построения прецизионных стабилизаторов напряжения . Микросхема LM 100 может применяться как в качестве линейно го стабилизатора, так и в качестве импульсного стабилизатора с высоким кrщ . Она имеет прекрасные переходные и нагрузочные характеристики , малую величину рассеиваемой мощности в дежур ном режиме и не склон'1а к генерации при работе как на резистивную , так и на активную нагрузки . ЦОКОЛЕВКА КОРПУСОВ ------------ Металлостеклянный корпус типа ТО -99 Реrулируем ый ВЫХОД Компенсация Обратная связ ь опорное 1-1аnряжение - CL Реrуnировха тсжа КЗ r OUTв Мощный выход Напряжение питания общий (соед. с •opn.) LM100/300 СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА Vcc ОUТв CL оuт. СМР FB GND МАКСИМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ -- Параметр LМ100 LМЗОО Единица измерения Входное напряже~<ие 40 35 в Разность напряжений вход-выход 40 30 в - - -- Мощность рассеивания 500 300 мВ1 Рабочий диапазон температур - 55 ...+150 0...70 ·с кристалла Диапазон температур хранения 65... чsо -55 ...+125 ·с Температура припоя ( пайка 60 с) 300 260 ·с ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕПАРАМЕТРЫ ------------- - - -------------- & рабочем ди апазоне температур Параметр 1 Условия LM100 LМЗОО ·---:~ Единица 1 не менее типовое 1 не более не менее типовое неоолее измерения Входное напряжение 8.5 - 40 в.о - 30 в - 1-- - Выходное на'l)яже~<ие 2.0 - 30 2.0 - 20 в Разность напряжений вход-выход 3.0 - 30 3.0 - 20 в Нестабильность по току Rsc=O, I0 < 12мA - 0.1 0.5 - 0.1 0.5 % Нестабильность по напря жению V,N-Vour <; 58 - 0.1 0.2 - 0.1 0.2 %/В -- V,N-Vouт>S B - 0.05 0.2 - 0.05 0.1 %/В - -55 .;т•.;+125"С Температурная стабильность - 0.3 1.0 - - - % о .; т."шс - - - - 0.3 2.0 % напряжение обратной связи - 1.8 - - 1.8 - -в- - 10Гц.; f.;1ОкГц 1 CREF= Q - 0.005 - - 0.005 - % Напряженне шума на выходе CREF = 0.1 мкФ 0.002 0.002 % - - - - 40
СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ LM100/300 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (Продоmкение) 1 LM100 LМЗОО небопе;-1 Единица Параметр Ycl108Иll типовое ' не более ' не менее ' ТИПОllое ' не менее иэмерени~ Долrовременна~ стабильность - 0.1 1.0 - 0.1 1.0 %/1000ч V.н=40В - 1.0 3.0 - - - мА Ток nотреблени~ в дежурном режиме V.н=30В - - 1.0 3.0 мА - - - V.н- Vour =30 В 1.5 3.0 - - - - мА Минимальный ток нагрузки V.н -Vоит=20В - - 1.5 3.0 мА 1 - - ' СХЕМЫ ПРИМЕНЕНИЯ Рис . 1 . Типовая схема включения Рис. 2. Стабилизатор на ток 200 мА Rsc v,. з 2 Vouт V1N Vо.л Vcc ОUТв CL 1 Asc R1 5 v,... 8 " Регулировка CREF :::Е АЗ .... напряжения o.I FВ R2 GND 4 S400AAOI з 2 Vcx; ОUТв CL 1 о R1 о OUТR " С2 :Е СМР .. .. 1.1 танталовый FВ R2 GND 4 . ..,., ..02 Рис. 3 . Стабилизатор на ток 2 А Рис. 4 . Импульсный стабилизатор на ток 4 А 1~ ЗSJ_ з Vcc АЗ V1н в.s...зsв RS 1М -- L1 '"' 0.1 J5 "о R1 ~ 6.Sк "' С2~ 100.1 R2 зsв З1к VO<JТ =SB 41 Е
МОЩНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР 1155ЕУ1 Аналог LASбЗSO ОСОБЕННОСТИ ~1 • Коммутируемое напряжение .•... • ......•...........• •• .•.... •••• <40В • Напряжение nитаtк111 ..•.•.••..... .. •...•••••.• .. •••• . • ... •• ... б...ЗбВ • Выхо дной ток: дпя1155ЕУ1••••• . • ........ •• .....••...... •• .•...•.......•• • 5 А дпяКР1155ЕУ1 ......•......•. • ...••.. •.••• ........•........8 А • Рабочая частота .. •••••• . •..••• .... ••• .•... • .... • . •• ......•• <200кГц • Рассеиваемая мощность (Т, = 25"С): для1155ЕУ1 .... •• ..... ••••..•.•• •.... • . . . • ... •• ......... 20Вт дпяКР1155ЕУ1.•...• • . •• . ••• ........•...•.......•... • ... • 8.5Вт • Диапазон рабочих температур: дпя1155ЕУ1 . •. ..... •• ....•..•• ...•. •• ... • .. . ...... -б0...+125"С дпяКР1155ЕУ1 ..•• ••••• .• • .. • ... • . • ......... • ....... - 45•..+85"С • Внутренняя тепловая защита • ДистанЦ11онное управление Товарныезнаки ~ JГfiii8) D D фирм изготовителей ~ ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ Микросхема 1155ЕУ1 представляет из себя схему управления мощным импульсным стабилизатором и предназначена для построения понижающих . повышающих и инвертирующих преобразователей постоянного тока с широтно - импульсной модуляцией и вели чиной коммутируемого тока до 5 А (8 А) . Прибор имеет встроенные схемы защиты по току и температуре и специальный вывод для дистанционного включения/выключения . Микросхема 1155ЕУ1 выпускается в металлостеклянном корпусе типа 4 . 106.010. а КР1155ЕУ1 - в пластмассовом корпусе типа MULTIWAТТ - 9. ТИПОНОМИНАЛЫ 1155ЕУ1 КР1155ЕУ1 С-21 С-74 ЦОКОЛЕВКАКОРПУСОВ ------------------------------- Металло стеклянный корпус типа 4 . 106.010 Общий (З емля) Выход Еа- Выход ОУ СМР Инвертир . вход ОУ Ед- Неинверт . вход ОУ Ед+fVREF --- СТРУКТУРНАЯ СХЕМА вход - Vcc Питание Времяэад ающий конденсатор Вход блокvровки Не имеет отли чий от структурной схемы LAS6380, см . стр. 43. Пластмассовый корпус типа MULТIWAТТ- 9 / 9 8 ... 7 о~б 11) 5 11) 4 ... ... 3 2 ' f"\. 1 - S4201C02 Еа выход СМР Вы ход ОУ Ед- Инв ертир. выход Ед+ Н еинверт . выход GND Об~.ций (соед . с тепло отводом) CNT Ст Vcc Со вход блокировки Вр емязадающий конденсвтор Питание Вход СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ-------------------------------- Не имеют отличий от схе м включения LAS6380, см . стр. 45. 42
/аLАМВDА SEМICONDUCГORS ОСОБЕННОСТИ-------------- • Реrулируемое выходное наnр•жение • Ограничение тока в каждом периоде • Внутрення я теnлова• за щи т а • Вы в о д управле ...я вкл~емtвыключе- • Частотакоммутации•••••••••••••••••.•••••••••••••••••••••••О•••100кГц ЦОКОЛЕВКАКОРПУСОВ Металлостеклянный корпус типа ТО-3 -8 Общий GND Выход Ео Выход ОУ СМР - инверти р . вход ОУ Ед- - неинверт. вход ОУ - Со Вход Vcc питание - ст Времязадающий конденсатор Вход блокиров..:.и Металлостеклянный корпус типа ТО-3 - 8 Общий GN!J Выход Ео - Реrулировка порога CLS ограни чения ВыходОУ СМР Инвертир. вход ОУ Ед- - -ст - СNТ Вход /nи тание Времязадающий конден сат ор Вход блокировки Неинверт. вход ОУ Пластмассовый корпус типа MULТIWAТТ (SIP-9) / 9 Ео Выход .. .. в СМР ВыходОУ А. 7 ЕА- Инвертир . ВЫ ХОД о о б СХ1 (') 5 со 4 U) ~т:::== :s =~ Ед+ Неинвертю вы ход GND Общий (соед. с теnrюотводом) СNТ Вход блокировки ст Времязадающий конденсатор Vcc питание '\. ,..... :~ Со Вход Пластмассовый корпус типа MULTIWAТТ (SIP-9) / 9 - .. .. в А. 7 .... б о СХ1м 5 со 4 ел- :sэ 2 '\. ,..... 1 S420ACD4 Ео выход CLS СМР Eд­ GND Регулировка порога ограничения ВыходОУ Инве ртир . выход Общий (соед. с теnооотводом) ЕА+ н еинеертю вы ход CNT Вход бл<ЖИ ров ки СТ Времязадающий конденсатОР Ca/Vcc ВхоД/nитание Семейство LAS63xx МОЩНЫЕ ИМПУЛЬСНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ Семейство интегральных микросхем LAS63xx предназначено для построения импульсных ШИМ-преобразователей с фиксиро ­ ванной частотой : обратноходовых , прямоходовых , Кука , как понижающих . так и повышающих . ОС/ОС - конвертеров. а также схем управления электродвигателями . Микросхемы семейства LAS63xx состоят из температурно-компенсированного ИОН , гене ­ ратора пилообразного напряжения со схемой изменения частоты при перегрузках по току, линейного широтно - импульсного модуля ­ тора с управлением по заднему фронту и логической схемой подавления сдвоенных импульсов . усилителя ошибки и выходного составного транзистора Дарлингтона на 8 А со схемой защиты от перегрузки по току. Микросхемы LAS6380 и LAS63BOP1 могут ис­ пользоваться в понижающих и повышающих преобразователях . Микросхемы LAS6381 и LAS6381P1 предназначены для примене ­ ния в понижающих преобразователях , где необходима регулировка порога ограничения выходного тока . Приборы серии LAS63xx вы­ пускаются как в герметичных металлостекnянных корпусах ТО -3 -8. так и в пластмассовых корпусах типа SIP -9 . ТИПОНОМИНАЛЫ Типономинал 1 Ограничение тока ! Корпус LAS6380 Фиксированное ТО -3-8 LAS6381 Регулируемое ТО-3-8 - LAS6380P1 Фиксированное SIP ·9 LAS6381P1 Регулируемое 1 SIP-9 СТРУКТУРНАЯ СХЕМА Vcc Со Ео CLS ( только дл~ LАSбЗВ1} СМР Ст CNT GND Ед+ ЕА- Нумерация выеодое указана для кq:>riyca то-З-8 43
LАSбЗхх МАКСИМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ nАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ Напряжение питания цепей управления . . . . . . . . . . . . •• •........35В Коллекторное напря:Жение выходного транзистора ....................... . 35 В Рассеиваемая мощность .. ............................. ограничена внутренне Тепловое сопротивление кристалл-корпус : для LAS6380/81 ................................. • • •• • • . • . .. . . . . 1.5" С/Вт для LAS6380P1/B1P1 ................................. • • .. ...... о . в·с ;вт Диапазонрабочихтемпературкристалла. ..... • . . . . . . • • • . • ..... - 25...+125"С Диапазон температур хранения ... ..... ......................... - 25... + 125"С Температура выводов : длякорпусаТО-3-8(пайка60С) .•. .. ...... •• . •••••••••••• , , • , • ..... 300"С для корпуса SIP-9 (пайка 1О с) ....................... .. ............. 260"С МОЩНЫЕ И МПУЛЬСНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ ЭЛЕКТРИЧ ЕСКИЕnАРАМЕТРь..____ ___ ____ ________ ___ ___ ____ При Vcc= 24 В, V0 = 5 В, /о = ВА, Ст=5600 пФ, TJ = 25'С, если не указано иначе 1 Значение ~:д... ица Параметр Символ Условия измерения не менее типовое не более измерения ИСТОЧНИК ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ Опорное напряжение VREF 2.137 2.25 2.363 в НестабИЛЬllОСТЬ /Ю ВХОДЖ)Му напряжению REGUНE Vcc= 12 ...308 - 0.015 0.04 %/В Темnературный коэффициент Те TJ =0... +125 "C - 0.01 0.02 %ГС ГЕНЕРАТОР ПИЛООБРАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ Исходная погрешность частоты -33 ±10 +33 % Нестабильность по входному напряжению REG., . E Vcc= 12 ... зов - 0.1 0.15 %/В Температурный коэффиLUЕнт частоты Те TJ =О... +125"С - 0.05 - '*'ГС Рабочий цикл De - 85 - % УСИЛИТЕЛЬ ОШИБКИ Напряжение смещения нуля - ±5 - мВ Коэффициент передачи - 2.7 - мА/В Выходной втекающий/вытека1ОЩ11й TOt< - 0.26 - мА Диапазон синфазных входных напряжений 1.5 - 3.0 в Коэффициент усиления по напряжению при 50 60 - дБ разомкнутой петле обратной связи ВЫХОДНОЙ ТРАНЗИСТОР Предельный коммуmруемый тОt< lct 9 11 13 А - С0= Vcc, I,,=4A - 1.6 - в Co = Vcc.lo=6A - 2.1 2.5 в Напряжение насыщения VSAr Eo=GND,I0 =4A - 0.9 - в - Eo=GND,Jo = 8A - 1.4 1.8 в КОЭФФИЦиент полезного действия 1) 70 75 - % Время нарастания тока IR индуктивная нагрузка - 50 100 нс - Время спада тока r, индуктивная нагрузка - 700 900 нс ВЫВОД УПРАВЛЕНИЯ Пороговое напряжение выключения 0.64 0.75 1.06 в ПОТРЕБЛЯЕМАЯ МОЩНОСТЬ Ток потребления 1 lo V0 =0B 1 - 18 30 мА 44
МОЩН ЫЕ ИМПУЛЬСНьlЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ LАSбЗхх ТИ ПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ--------------------------- Рис . 1. Область безопасной работы Ро, Вт 25 ~----~--~--~-~ 20 >-----<- - -+---+--- LAS63BO . 63В1 -- i 15 >-----< - - -+ ---+ --- ' LAS63BOP1 , 6381 Р1 _J 10 5 >-----<---+---+---+-- о '------' -- --'- -- -'- -- -- - --' о 25 50 100 150 200 Тс .·с S420AGOI Рис. 2 . Зависимость рассеиваемой мощности от входного напряжения Ро, Вт 25 ~-~--~--~--~~~ fsх=40кГц 20 15 1--------J---+-~..-.-_,..-= 128, ВА 10 58,ВА 5>----i---+-~-+---+---i о~----~-------~ 10 15 30 35 5420AG02 Рис. 3. Зависимость коэффициента полезного действия от входного напряжения КПД. % В5 во 58,ВА 75 701---+---+--+---+--------J 65 '------'---'----'---~---' 10 15 20 25 30 35 V1No В .,...GОЗ Рис. 4. Зависимость частоты праобраэования от величины емкости времязадающего конденсатора Рис. 5. АЧХ усилителя ошибки при разомкнутой петле обратной связи fsx . кГц 100 - 10 1 10-3 = - ~ - "'- ТИПОВЫЕ СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ _ .,... ~,. 0.01 Ст. мкФ ~ 0.1 S420AG04 100 во во 40 20 о 0.1 Аv. дБ 10 !, кГц .- - ~-- \100 103 104 S420AGOS Во всех приведенных схемах нумер аци я выводов для приборов серии LAS638x указана для корпуса ТО-3-8, а для остальных приводится по первоисточнику . Также введены следующие условные обозначения : 0 - регулировка напряжения, о - регулировка тока , О - танталовый ко нден сатор , CS - кор пус микросхем ы . Рис. 6. Понижающий преобразователь постоянного напряжения С" 1000.0 GND 2 Vcc LAS6380 fsх r 50кГц Со 1к S420AA0f GND Рис. 7. Повышающий преобразователь постоянного напряжвния D1 VSK64 Vouт = 248 louт S2. 5A GND fsx = 50кГц 45 Е
LАSбЗхх МОЩНЫЕ ИМПУЛЬСНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ ПОНИЖАЮЩИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ НА БАЗЕ LAS6Зxx ------------------ ВВЕДЕНИЕ Правильно рассчитанный понижающий преобразователь обес­ печивает эффективное преобразование более высокого входного напряжения V,N в пониженное выходное напряжение Vouт путем коммутации напряжения V1N транзисторным ключом и фильтрации полученного прямоугольного сигнала НЧ-фильтром (см . Рис. 8). В идеальном случае . когда VSAт = V0 = О В. отношение между вхо­ дом и выходом определяется простым соотношением : Vouт=V1N (:N} где toN/'C - величина рабочего цикла прямоугольного сигнала. Реальные условия требуют учета потерь на преобразование . Полу­ ченная с учетом этих реальных условий система уравнений позволяет выполнить все этапы расчета преобразователя. Приве­ денное выше выражение для Vouт. с учетом влияния напряжений VSАт и Vo. будет иметь вид : Vоит= (V1N- VSAт+ Vo) ct:N) -Vo. Расчетные формулы, которые приведены ниже , позволяют инже­ неру- разработчику надежно, с учетом потерь на преобразование, рассчитать пони жающий преобразователь на базе LАSбЗхх . Комму­ тационные потери и потери мощности, вызванные током потребления , также включены в расчетные соотношения КПД и рас­ сеиваемой преобразователем мощности . РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ Параметр Рабочий цикл Минимальное входное напряжение Средний входной ток КПД. (С достоверliОСТЬЮ 85%) - КПД, (сдостоверностью97%) Размах пульсаций тока в катушке индуктивности - Размах напряжения пульсаций на выходе Выходное напряжение Падение входноrо на~жения Мощность рассеиваемая LAS63xx 46 Рис. 8. Временные диаграммы ключевого режима понижения напряжения "~ ~ SA20AZOI Формула foN Vouт+ Vo 'С Viн - VSAr +Vo v,. (min) = 1.2 Vоит +VSAr 1,. = lоит Vour+ Vo V"' - V54т +Vv (V,.-Vw+V0)Vouт ~о= VIN(Vouт+Vo) { [ v,. 0.02V" ] } ~ = ~о! 1+ ~о Vоит (0.2 мкс)fsх + Vоитlоот х НЮ% ЛI, = (Vr;-VSAг Vоит)(Vоит+ Vv )/(L Х fsx(VIN - VSAт + Vv)) дVоит=ЛI, J(вt.:Соит )2 + . (ESR)2 Vоит= ( t;)(V,. - VSAт+ Vv) - Vv ЛVIN = lоит ( f~J 2 +(ESR) 2 Ро = 1оот [ VSAт(Vruт + Vv) v,.-V5o1т+ Vv +(0.2 мкс)V,нfsхJ+o.02v,. - - - -
МОЩНЫЕ ИМПУЛЬСНьiЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ LAS63xx ПРЕДЕЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ--------------------- Параметр 1 Формула ТРАНЗИСТОР - Импупьсный ток 1 lоит+ ЛI1 /2 Постоянный ток 1 J,N Запирающее напряжение 1 V.н+Vv - диод Импульсный ток 1 15с+Л11 /2 - Постоянный ток 1 fouт-llN Обратное напряжеНие 1 V.н-VS<т входноИ КОНДЕН САТОР - - т --- --- Ток пульсаций (rms) при частоте fsx 1оитVl5;, - I,N - 1 Нщ>яжение на конденсаторе выходжж к'онденсАтоР V.н Ток пульсаций (rms) Н<ЦJS1Жение на конденсаторе ОСНОВНЫ Е ПОЛОЖЕНИЯ РАЗРАБОТКИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ МИНИМАЛЬНО ДОПУСТИ М ОЕ ВХОДНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ Нормальная работа преобразователя требует, чтобы входное на ­ пряжение VIN превышало выходное напряжение Vouт. поэтому необходимо определить минимально допустимое значение входно­ го напряжения V1м которое обозначим как V1N (тiп) . Н апряжение V,N (miп) зависит от потерь в схеме и от максимального значения рабочего цикла( = 0.85 для микросхем серии LАSбЗхх) : VIN(min) = - 1 - (Vоит + V0 ) + Vsдт- V,,. 0 .85 (1) Если напряжение V1N меньше, чем VIN(min) , то процесс стабили­ зации срывается . СРЕДНИЙ ВХОДНОЙ ТОК Средний входной ток llN определяется по формуле : Vаит + Vv llN = Iоит----~--. v,N-VSAт+Vv (2) Если в разработке предусмотрен входной (сетевой) трансфор­ матор на частоту 60 Гц , то номинальное значение тока вторичной обмотки должно превышать ток liN· ВЫБОР ВХОД НОГО КОНДЕНСАТОРА Входной конденсатор обеспечивает ток нагрузки при замкнутом транзисторном ключе . Максимально допустимое падение входного напряжения ..!VIN за время замкнутого состояния ключа определяет­ ся как значением емкости входного конденсатора , так и величиной его эквивалентного последовательного сопротивления (ESR), по формуле: дV1N = JIcuт(c,~fsJ + (ESR) 2 (3) Конденсатор C,N должен иметь малое значение активного после ­ довательного сопротивления в импульсном режиме при среднеквад­ ратичном зна'iении тока пульсаций, большем , чем ток IclN· Конденсатор c,N следует монтировать как можно ближе к выводу кол­ лектора транзистора для уменьшения паразитной индуктивности . ,__ V_,o,,,u'-'т_+_V_,v'---- - IIN · VIN+Vsдт+Vv (4) 1 1 ЛI1 /З VotJТ ВЫБОР КАТУШКИ ИНДУКТИВНОСТИ Для уменьшения размеров и индуктивности катушки большое значение имеет обоснованный выбор размаха пульсаций тока L1/1 . Суммарное значение тока Iоит (max) + ..111 должно быть меньше ми­ н имального значения порога ограничения тока (СLТ) . Иначе, если произойдет огра ничение тока частотным сдвигом , срыв стабилиза­ ции напряжения Vauт может произойти даже при неполной нагрузке. Обеспечение устойчивой стабилизации при номинальном токе нагрузки требует выполнения следующего условия : М1 .,,; 2 (CLT - Iauт) (max) , (5) где CLT - минимальное значение порога ограничения тока (из справочных данных) . Ток ..!/1 тем больше , чем меньше индуктивность, но при этом до- лжно удовлетворяться неравенство (5) . Большая индуктивность предпочтительнее в том отношении, что дает меньшие потери, свя- в занные с напряжением (ESR х .111 ), и, следовательно, снижение нагрузки фильтрующих конденсаторов схемы . Потери (ESR х ..1/1 ), вызываемые бросками тока через Соuт. являются причиной неже ­ лательных пульсаций напряжения Vаит· Однако большей индуктивности соответствует худшая, по сравнению с номиналь - ной, переходная характеристика нагрузки , что обуславливает большее значение минимального тока нагрузки схемы . Если зна'iение ..!/1 велико по сравнению с минимальным током нагрузки, работа катушки индуктивности становится непродуктив­ ной (ток катушки Индуктивности прекращается до на~ала следующего цикла toN)- В результате процесс прерывается до нача­ ла следующего цикла t0м и напряжение пульсаций увеличивается, поскольку Соuт поддерживает ток нагрузки во время отсутствия то­ ка в катушке индуктивности . Для гарантии непрерывности процесса работы схемы , предельное значение тока lauт (mm) должно удов­ летворять условию : . ..!/ 1 Iouт(mm) S>2 · (б) Выбор размаха пульсаций тока в пределах 10...40% от значения тока нагрузки является компромиссным между значением индук­ тивности и приемлемым напряжением пульсаций Vоит· 47
LАSбЗхх Минимально допустимое значение индуктивности L ( тiп) опре­ деляется по формуле: 1 L=- 1 -х (VIN - VSAт - Vouт)(Vouт+ Vo)/(VIN-Vsдт + Vo) .(7) . ::1 ,fsx где fsx - частота коммутации (которая определяется емкостью времязадающего конденсатора Ст). Зависимость частоты fsxOT ем ­ кости Ст приведена в справочных данных конкретной микросхемы серии LAS63xx. При отсутствии постоянной составляющей тока индуктивность L возрастает на 25 .. .40%, в зависимости от характеристик насыще­ ния сердечника катушки. Более точное определение этой величины не существенно для расчета. ВЫБОР ВЫХОДНОГО КОНДЕНСАТОРА Выходной конденсатор определяет значение напряжения выход­ ных пульсаций L1Vouт. которое зависит от емкости конденсатора и от номинального значения активного последовательного сопротив ­ ления ЕSR: L1Vouт= • .Н, Г-в 1 с-) 2 + (ESR)2 . У~ Bfsx оuт (8) В качестве конденсатора Соuт должен использоваться импульсный конденсатор с малым значением ESR с переменной составляющей тока более .::11,/VЗ . Переходная характеристика вы­ ходного напряжения (то есть броски выходного напряжения при включении или изменении тока нагрузки) зависит от емкости вы­ ходного конденсатора. При выборе емкости конденсатора Соuт не менее значений , приведенных в Табл. 1 , максимальное значение такого броска ограничивается уровнем 0.5 В. Табл. 1. Типономинал Рекомендуемое минимальное значение емкости конденсатора С0uт [мкФ] LАSбЗВО/бЗВОР 2500 LAS63xx/6350P 1800 - LАSбЗЗО/бЗЗОР 1500 LAS6320P 1000 МОЩНЫЕ ИМПУЛЬСНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ УЧЕТ ВЛИЯНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ Переходный процесс, вызванный ступенчатым изменением тока нагрузки , может привести к выбросу выходного напряжения Vouт (как положительной, так и отрицательной полярности). Размах та­ кого переходного процесса следует принимать во внимание при работе преобразователя с нагрузками различного типа. Перемен ­ ные, которые влияют на подобного типа переходный процесс: эквивалентное последовательное сопротивление ESR конденсато­ ра Соuт. индуктивность катушки L и диапазон изменения тока нагрузки. Один из способов сглаживания такого переходного про­ цесса - включение в схему внешнего нагрузочного резистора R , в качестве которого может служить эквивалентное последовательное сопротивление конденсатора. Для сглаживания выбросов перере­ гулирования значения активного сопротивления катушки индуктивности RL или эквивалентного последовательного сопро­ тивления ESR должны удовлетворять следующим условиям : R,<О.5л; ESR>2jf . При этом слишком большое значение ESR противоречит требо­ ванию обеспечения устойчивой работы схемы. Выбор значений L и Соuт также позволяет уменьшить выбросы напряжения Vouт при ступенчатом изменении тока нагрузки, причем без дополнительно­ го рассеивания мощности на внешних резисторах . где: +L1Vouт = L (blouт) 2/Couт(VIN-Vouт). +L1Vouт- изменение выходного напряжения V0uт в результате ступенчатого увеличения тока нагрузки louт; -L1V0uт- изме нение выходного напряжения Vоuтв результате ступенчатого уменьшения тока нагрузки 10uт. Рис. 9. Типовая диаграмма Боде 48 Аv.дь 100 - 1 fp, = 211:АоС1 ~111 1111 1t 80 80 40 -20 0001 1 1 11 1 111111 1 ' 001 Двухполюсная коррекция 1 ' 1Уп~щенная корр 1 екция 1 fzt = 2nR1C1 1 1 1 1 11 111111 01 ' 1 la=~ 1 1~, , ......, 1 '- 11 Ч...40 дБмад"ад~ 1, '~ 11 1 11- 1 i Р2 - 2тrC1C2(R1+R2) lesя= 2тт(ЕS~)(Соuт) -1 J1~!!1 r 1 1 1 11111 201дБм~декаду 1 ~40дБмадек~~ 1 11 1 1 1 ~· ·~lffil 1 1 1111111 1 1 11lп-2•R2C2r 1 11111 1 10 100 f, кГц "'''"'"'
МОЩНЫЕ ИМПУЛЬСНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ УСТОЙЧИВОСТЬ РА&ОТЫ СХЕМЫ Петлевое усиление есть сумма коэффициентов передачи четы­ рех последовательно соединенных звеньев : 1. Коэффициент передачи ШИМ-модулятора : гдв Gpwм= 20log ( ~:~~ )V1м О. 70 - размах пульсаций выходного напряжения на вре­ менной диаграмме LAS63xx, 0.85 - типовое максимальное значение рабочего цикла им­ пульсов коммутации для этой микросхемы . 2. Коэффициент передачи цепи обратной связи: Gs=20log(VRЁF)· Vоит где v...,F= 2.25 В - опорное напряжение LAS63xx. 3. Коэффициент передачи усилителя сигнала ошибки : G1;1A = 55 дБ (коррекция с двумя полюсами) ; G 1;1A = 30дБ (упрощенная коррекция) . 4 . Коэффициент передачи НЧ-фильтра (состоящего из катушки L, ко~нсатора Соuт и эквивалентного последовательного сопро­ тивления этого конденсатора ESR) : GF= О (по постоянному току) . Рис. 1 О. Корректирующие звенья для обеспечения устойчивой работы схемы V1N o-----' - C.::: . .jo СМР О Rx,Cx - для простой компенсации R1,C1,R2 ,C2 - дпя двухполюсной компенсации S420.A .P0 1 Устойчивая работа микросхем серии LAS63xx обеспечивается любой из даух следующих цепей коррекции (См . Рис. 1 О) : 1. Коррекция с даумя полюсами: R1=18 кОм, С1=0.68мкФ, С2 = 0 .0022 мкФ, R2 = 1.8к0м ; 2. Упрощенная коррекция : Rх=20к0м, Ск= 120пФ . Применение упрощенной коррекции позволяет уменьшить число дискретных компонентов схемы, но снижает коэффициент усиле­ ния по постоянному току. Например, при VIN = 30 В и Vouт = 5 В : Av(DC) = 80 дБ (коррекция с двумя полюсами) ; Av(DC) = 50 дБ (упрощенная коррекция). На Рис. 9 приведена диаграмма Боде для двух этих вариантов коррекции. LАSбЗхх РАССЕИВАЕМАЯ МОЩНОСТЬ Мощность рассеивания стабилизатора на микросхемах семейства LAS63xx РDtвзкхJ вычисляется по следующей формуле : (9) где fsx - частота переключения, То - ток в дежурном режиме, tR и tF, соответственно , время нарастания и спада тока коллектора . В Табл. 2 приведены номинальные значения этих параметров для микросхем серии LAS63xx. Табл. 2. ТМПОНОМtlНаn 1,,, (мА] t,,, (нс] ! ~.(нс:] LAS6380/LAS6380P 30 200 700 - LAS6350/LAS6350P 20 100 150 LASбЗЗOfl.ASбЗ:IOP 20 100 150 LAS6320P/LAS6321 Р 20 : 200 ' 200 Мощность, рассеиваемая диодом Шоттки, РDtsсноттКУ1: РоtsсноТТКУJ = louтVo(V,N- VSAт- Vouт)/(VIN - VSAт + Vo) + 1 +6(tR+tF)fsx(VIN- VSAт)lоит. (10) КПД ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИСТЕМЫ КПД преобразования системы в целом определяется как отно­ шение выходной мощности к входной мощности: ·Р ТJ= ~Х100%, r1N (11) где : PIN =Роит+ Ро1взкх1 + РD(sСНОТТКУJ• Т/ = Роит/( Роит+ РоtбЗкхJ + РоtsсноттКУ1) Х 100%. (12) ВЫБОР РАДИАТОРА ОХЛАЖДЕНИЯ Соответствующий радиатор выбирается исходя иэ значения теп ­ лового СОПрОТИВЛеНИЯ радиатор-среда, eSA : eSA= TJ-ТА - eJc- ecs . Ро<бЗю<I где TJ - температура кристалла стабилизатора, ТА - температура окружающей среды, eJC - тепловое СОПрОТИВЛение кристал-корпус, (13) есs- тепловое сопротивление корпус-радиатор( = О . 1 'С/Вт, при использовании теплопроводящего компаунда и при пра­ вильно подобранном моменте затяжки винтов крепления радиатора) . ОГРАНИЧЕНИЕ ПРЕДЕЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ ТОКА Если протекающий через транзисторный ключ пиковый ток пре­ вышает пороговое значение ограничения по току, то частота генератора сдвигается таким образом, чтобы уравнять значение этого максимального тока и указанное пороговое значение . Ток из­ меряется на резисторе R5 , подключенном последовательно с эмиттером ключевого транзистора . Падение напряжения на резис­ торе Rs передается на вход компарвтора с номинальным значением порогового напряжения 1.7 В . Величина тока контролируется в каж ­ дом цикле коммутации, поэтому стабилизатор восстанавливает свою работоспособность сразу после прекращения К3 49
LAS63xx (перегрузки ). Осуществить подстройку порога ограничения пре­ дельного значения тока позволяют микросхемы: LАS6ЗЗ1, LAS6351 , LAS6381 , LAS6321 Р. Пороговое значение ограничения предельного тока можно уменьшить подачей постоянного тока смещения на вы­ вод CLS. На Рис. 1 1 приведена рекомендуемая схема . Рис. 11. Уста новк а порогового зн аче ния тока ограничения Vcc LAS63xx '-- --<> -<1>----<l>---1 CLS ...___ __. 5"20А.РО2 ОТКЛЮЧЕНИЕ ПО ПЕРЕl"РЕВУ В случае перегрева LAS6Зxx (типовое значение температур ы кристала TJ = + 150"С) стабилизатор отключается. Для его повторно­ го включения требуется кратковременно снять входное напряжение или воспользоваться управляющим выводом . УПРАВЛЯЮЩИЙ ВЫВОД Управляющий вывод внутренне подключен ко входу триггера та­ ким образом , что положительный· импульс, п роходящий на этот вывод через емкостную развязку, будет блокировать работу микросхемы до поступления отрицательно го импульса, который снимает эту блокировку. Напряжение на управляющем выводе CNT порядка О .75 В и выше запрещает выдачу импульсов до тех пор, пока напряжение питания Vcc не опустится до значения около 4 В, или пока на выводе CNT не установится потенциал общего вывода . Если между выводом CNT и землей подключить сопротивление не более 5 кОм . то возможность отключения микросхемы По пере­ греву будет блокирована. В связи с этим рекомендуется емкостная развязка. Когда управляющий вывод CNT не используется, между ним и землей следует подключить конденсатор емкостью О. 1 мкФ. ТАКТОВАЯ СИНХРОНИЗАЦИЯ На Рис. 12 приведена типовая схема синхронизации работы од­ ного или нескольких устройств с тактовой частотой fsx. Рис. 12. Типовая схем а с инхронизвции 1N914 Внешняя тактовая частота выбирается по крайней мере на 35% выше частоты , задаваемой времязадающим конденсатором . СХЕМА ОТКЛЮЧЕНИЯ СТАБИЛИЗАТОРА ПРИ ПОНИЖЕНИИ ВХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ПОСЛЕДУЮЩИМ "МЯГКИМ" ЗАПУСКОМ Схема оl'ключения стабилизатора при понижении входного на­ пряжения с последующим "мягким" запуском (ULSS) уменьшает броски тока при включении микросхемы и , тем самым , сглаживает возникающие в связи с этим броски выходного напряжения. На Рис. 1 З приведена ULSS-cxeмa . 50 МОЩНЫЕ ИМПУЛЬСНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ Рис. 13. Схема откл ючения при понижении входного н апряжения Сразу после подъема напряжения VIN до уровня 4 .7 В при началь­ ном включении питания логические схемы стабилизатора готовы к работе , но стабилизатор в целом с этого момента еще не готов к нормальному функционированию из - за влияния ULSS-cxeмы , кото ­ рая закорачивает вывод СМР на землю . Когда напряжение VIN превысит уровень напряжения Vz , начинается процесс заряда кон ­ денсатора с постоянной времени , которая определяется значениями С, R1 и R2. По мере заряда конденсатора С. транзистор 2N2907 постепенно закрывается , и стабилизатор плавно выходит на рабочий режим . Время заряда конденсатора определяется по следУющей формуле : tss =~xc,N 11-_..!.:i_ (.."'!.!_ +1) /· R1+R2 VIN-Vz R2 Значения Vz , R1 и R2 должны выбираться с учетом того , чтобы не превышалось напряжение пробо~ прехода база-эмиттер транзис­ тора 2N2907 (= 5 В). Примечание : * Рекомендуется включать ULSS-cxeмy в состав стабилизаторов всех ти­ пов , в том числе в повышающие стабилизвто11ы напряжения , nреобразоватвли Кука , повышающие стабилизаторы инвертированно ­ го нвпряжвния и обратноходовые . МНОГОКАНАЛЬНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Во многих случаях требуется примен е ние двухполярного стаби ­ лизированного напряжения для питания логических и линейных схем . На Рис. 14 показан простой способ формирования дополни­ тельного отрицательного напряжения , совместно с понижающим ключевым стабилизатором на базе серии LAS6Зxx . Рис. 14. Пониж ающий преобразо ватель с дополнительным вьtходом '12 .___ ___ __ ___,.__...__,, -VО1Л2 -5В """"""' В катушку индуктивности фильтра схемы понижающеr'Ь напряже ­ ния вводится дополнительная обмотка с тем , чтобы эта катушка в ы полняла функции как индуктивности , так и трансформатора . Эк­ вивалентная схема такой катушки представляет собой параллельно соединенные индуктивность и идеальный трансформатор . Условия работы в течение интервала tON : Vm - напряжение на обмотке N1 == VIN - Vouт. VN2- напряжение на обмотке N2 "" N2/ N1 (VIN - Vouт). 02 - в режиме обратного смещения (отключен) , Rs и Cs образуют цепь гашения колебательных процессов . Условия работы в течение интервала fo FF: Vm - Напряжение на обмотке N1 а - (Vоип + Vш) . VN2 - Напряжение на обмотке N2 == - (N2/ N1) (Vouтt + V0 , ) , 02 работает в режиме прямого смещения (включен) ,
МОЩНЫЕ ИМПУЛЬСНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ 1 _1 +Vш-VSAгV, toN NI- 1 2Lm Io=1,- Vш-VSAт-V, toN 2Lю toN = (V, - Vo)/(Vш - VSAт - Vo)fsx Для сохранения энергии, накопленной в обмотке N1 в течение интервала отключения toFF• должно выполняться условие : Ж 1 ~ I -(Vш-VSAт-V1) { V1 +v0 1) N121 2Lm ХV,N-VSAт-Vo Хfsx ' или приблизительно: где : Lm - индуктивность первичной обмотки; LN2 - индуктивность вторичной обмотки ; V0 - падение напряжения на диоде ; N2/N 1 - коэффициент трансформации (отношение числа витков вторичной и первичной обмоток) , lm - ток через первичную обмотку N1, 10 - минимальный ток пульсаций в первичной обмотке N 1 (без вторичной обмотки N2). РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ОПТИМАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ СХЕМЫ 1. Используйте для монтажа печатную плату со смошным фольгированием элек­ тротехнической медью верхнего заземленного слоя для миннмнзации паразитных индуктивностей и отсутствия земляных петель. 2. Обеспечьте предельно короткую длину выводов и соединительных проводни­ ков, либо используйте четырехпроводное подключение (подключение по Кельвину). З. Конденсатор С1н следует устанавливать как можно ближе к коллектору тран­ зистора. В противном случае требуется шунтирование коллектора на землю керамическим дисковым конденсатором емкостью 0.22 мкФ с тем, чтобы сни­ зить влияние индуктивности проводника между С1н и коллектором . 4. Используйте только диоды Шоттки! В то время, когда транзистор закрыт, по­ тенциал эмиттера оказывается ниже потенциала земли на величину падения напр11жения на диоде. Это падение напряжения не должно превышать 0.6 В; в противном случае мощный транзисторный ключ микросхемы окажется пр11мо­ смещенным, что может привести к ее повреждению. Номинальное значение тока диода Шоттки должно равняться предвльному значению тока LAS63xx. 5. Для снижения паразитной индуктивности диод Шоттки следует разместить аtЮдом 1111дом с точкой заземления Соuт. а катодом - около эмиттера транзис­ тора. 6. Рекомендуетсв емкостное шунтирование управляющего вывода и вь•ода опор· ного напряжения (керамическими дисковыми конденсаторами емкостью 0.1 мкФ). 7. Отдельные проводники мощных и слаботочных земель должны объединятся только в одной точке. 8. Увеличить, насколько зто возможно, мощадь сечения всех металлических про­ водников, по которым протекают большие токи. LАSбЗхх Рис. 15. Временные диаграммы коммутационного процесса VN1R V1wVouп-VSAт 1----+----~---------- -(Vouп-Vo) ~----~ JoN lo ---- ( N2)12 - •-- N1 Регулировка выходного напряжения Vouп обеспечивается непос­ редственно микросхемой серии LAS63xx . Напряжение V0UТ2 не регулируется, но оно отслеживает значение напряжения Vouп с учетом отношения числа витков вторичной и первичной обмоток N2/N 1. При этом следует также учитывать падение напряжения на ди­ оде . При отсутствии нагрузки вторичное напряжение (Vour2) увеличивается , что вызвано процессом заряда емкости выходного фильтра до максимального напряжения . Большие нагрузки приво­ дят к большим значениям напряжения пульсаций, из-за более глубокой степени разряда конденсатора выходного фильтра. Для надежной стабилизации выходного напряжения Vоит2 потребляе­ мая с этого выхода мощность должна составлять 1... 10% от мощности потребляемой с выхода Vоип · Емкость конденсатора вы ­ ходного ф ильтра определяется по формуле : CF2 = 160/(fsx RL 2 ) . Требуемое номинальное значение выходного напряжения устанав­ ливается заданием соответствующего отношения числа витков вторичной и первичной обмоток N2/ N1 . Рис. 16. Типоаая разводка печатной платы для LAS6320P (вид со стороны компонентов на просвет) @ @ 76.2мм 5<20АРО6 На Рис. 16 приведена типовая схема разводки печатной платы с учетом приведенных выше рекомендаций , 51 1
LAS63xx ПРИМЕР РАСЧЕТА No 1 1.0 Исходные данные: 17.7 < V1N< 22.3 В, Vouт= 5 В, Iouт =5A, ..:1V1N < 0.5 В (р-р), .dVouт< 0 .03 В (р-р) fsx= 50 кГц, Тд =50"С. 1 1Минимальное вхоДНQе напряжение Согласно справочным данным на LAS6350, типовое значение на­ пряжения Vsдт = 2 .4 В . Максимальное падение напряжения V0 =0.5ВнадиодетипаVSK64. V1N(min) =О.~5(5+0.5)+2.4 - 0.5 =8.37В. Результат расчета положительный , поскольку зто значение VtN(min) меньше заданного нижнего уровня входного напряже­ ния сети v,N(min) = 17 .7 в. 1.2 Средний входной тoli Из уравнения (2): ( 5+0.5 ) f1N=5 05 =1 .74Д. 17.7-2.4+ . Этим условиям соответствует трансформатор на 60 Гц с номи­ нальным значением тока 2 А. 1.3 Выбор входного конденсатора Значение лv,N вычисляется по формуле (3): ..:111,N = 5 V 1/(50[кГц] х 760 [мкФ]) 2 + 0 .0392 = 0.22 В, и меньше, чем требуемые 0.3 В. 1.4 Выбор катушки индуктивности LIIL (max) согласно выражению (5) : ..1lt(max)=2(5.5-5)= 1А. Выбираем ..:1/L равным 0 .7 А. Значение индуктивности находим согласно выражению (7) для максимальной величины V1N: L=o ~[ 1 Г122.3-2.4 -5)223~+О. 5 о5] = 115мкГн. .7(5 кГц)(' . 2.4+ . Катушка индуктивности типа HL-40184 с индуктивностью 120 мкГн при токе 5 А удовлетворяет этим требованиям с запасом . 1.5 Выбор выходного конденсатора Значение .dVouт вычисляется no формуле (8): ЛVour = 0.7V(1 /(8 х 50 [кГц] х 1800 [мкФ])) 2 + 0 .036 2 ~ 25мВ и меньше , чем требуемые 30 мВ . 1.6 Мощносrь, рассеиваемая компонентами схемы А. Стабилизатор LAS6300. По формуле (9) находим : Для v,N= 17.7 в, ( 5+0.5 ) р6300=0.02х17.7+5х2.4х 17 . 7 _ 2 .4+ 0 . 5 + +0.5(0.1+О.15)[мкс]х50[кГц]х17.7х5=4.89Вт. 52 МОЩНЫЕ ИМПУЛЬСНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ ДляVIN=20В, ( 5+0.5 ) РбЗоО=0.02Х20+5Х2.4Х 2 + 0-2.4+0.5 +0.5(О.1+0.15)[мкс]х50[кГц]х20Х5=4.50Вт. Для v,N = 22.3 в, ( 5+0.5 ) р6300=0.02х22.3+5х2.4х 22 . 3_ 2 .4+О.5 + +0.5(0.1+0.15)[мкс]х50[кГц]х22.3х5 =4.23Вт. Выбор соответствующего радиатора ведется исходя из гранич­ ного значения мощности Р6300 = 6 Вт. Для Р6300 = 6 Вт, Тд = +50"С, TJ= +125" С, 6cs = О.5"С/Вт, и вJс = 3.о·с;вт, величина теплового сопротивления теплоотвода, равная 9"С/Вт, находится no фор­ муле ( 13). В. диод Шоттки . По формуле (10) находим: Для v,N= 17 .7 в, ( 17.7-2.4-5 ) 1 РsснотrКУ = 5Х0.5 Х 17.7 - 2 .4+0.5 +5 Х х(0.1 +О.15)[мкс] х(17.7 - 2.4)х50[кГц]х5=1.80Вт Для\l,N =20В, ( 20- 2 .4-5) 1 Рsсноттку=5Х0.5Х 20-2 .4+0.5 +6Х х(0.1+О.15)[мкс]х(20-2.4)х50[кГц]х5=1.93Вт Для V,N = 22.3 В, ( 22.3 -2.4-5) 1 РsсноттКУ=5х0.5х 22.3 -2.4+0.5 +6х х(0.1 +0.15)[мкс]х(22.3-2.4)х50[кГц]х5=2.04Вт 1. 7КПД преобразования КПД ( 1]) вычисляется no формуле ( 12) для трех значений V1N: Для \l,N= 17 . 7В, 1J=5х5х100%/(5х5+4.89+1.80)=78.9%. Дляv,N =20в. 1]=5х5х100%/(5х5+4.5+1.93)=79.5%. 1J=5х5х100%/(5х5+4.23+2.04)=79.9%. 1 Рис . 17. Понижающий преобразоааталь на 5 А 2 1 CIN llcc Со Еов +llour 1000 .О LAS6380 СМР 7 ЕА- 0 6 1• 5.6 нФ GND fsx = 50кГц GND ..., ,,.,. .,
МОЩНЫЕ ИМПУЛЬСНЫЁ СТАБИЛИЗАТОРЫ ПРИМЕР РАСЧЕТА No2 2.0Исходные данные: 15<VIN<25B, Vour = 5 .0B, lоит= 2.ОА. L1V1N< 0 .5 В (р-р), L!Vouт < 25 мА (р-р), fsx= 50кГц, тА=sо·с. В этом примере использован графический способ расчета . Гра ­ фики приведенных в этом примере зависимостей соответствуют LAS6320P. 2.1Минимальное входное напряжение Согласно Рис. 20, значение V1N(m1п) =8 .2 В при Vоит = 5 .0 В и меньше заданного нижнего уровня входного напряжения 15 В . 2.2Средний вхЬдной ток Средний входной ток l 1N определяется по формуле: 11N= louт(Oc) + 0 .02 А; где Ос - рабочий цикл импульсов уr1равления транзисторным ключом, а 0.02 А- ток потребления LAS6320P. На Рис. 21 пока­ зана зависимость рабочего цикла выходных импульсов от напряжений V1м Vouт и потерь в схеме . Номинальный ток вторичной обмотки входного трансформатора на 60 Гц должен быть больше, чем ток IIN . Максимальный входной ток имеет место при минимальном на­ пряжении V1м - в данном случае при VIN = 15 В. Рабочий цикл импульсов управления находим из кривых на Рис. 21 : Ос=0.41. В резульr.пе из приведенной выше формулы получаем : liN=0.41 Х 2+0.02=0.84А. Трансформатор на 60 Гц с током 0.9 А (номинальное значение) полностью отвечает этим требованиям. 2 З Выбор входного конденсатора Значение L!VJN вычисляется по формуле (3): L1VIN= УО.2/(50 [кГц] х 1000 [мкФ])2 + 0 .642 = 0 .283 В, что меньше, чем требуемые 0.5 В. Рис . 19. Понижа ющий преобразоаатель на ток 2 А +v" о-.....-- - ... .--- -, 14 13 L1 с,. Vcc Со 9 290мкГн 2А 10000 Ео +Vоот LAS6320P 8 Соuт 1000.О + G5k б.8 нФ GND GND О Выводы З,4.5 , 10 , 11,12 с,•. Соuт - с ESR =0.064 Ом nри fsx =50 кГ ц тиnа 511 D- 108M035EN4F (Sprague) 01 - диод Шоттки на 3 А, 40 В типа VSK340 (Varo) L1 - 290 мкГн при токе 2 А типа HL- 20374 (Hurricane) 5420МО5 LАSбЗхх 2.4 Выбор катушки индуктивности Ток пульсаций катушки индуктивности L!IL влияет на выходное на­ пряжение пульсаций , и поэтому его следует минимизировать . Значение индуктивности определяем по следующей формуле : а L=- - L!ltfsx ' где fsx - частота коммутации (устанавливается соответствую­ щим значением емкости врем язадающего конденсатора Ст). и коэффициент а находим по графическим зависимостям , приве­ денным на Рис . 2 2, исходя из конкретных значений VIN, Vоит и потерь в схеме . Примечание : Максимальный ток переключения не должен пре­ вышать пороговый уровень ограничения тока (2.2 А для LAS6320PJ . Это ограничевает максимальне значение тока _j/< : ЛIL<2(2.2 - louт) приVIN=25В,Vouт=5Впритоке2А,а=4.2В(См.Рис.22). Следовательно: ЛIL = 4 .2/(50 [кГц] х 290 [мкГн]) = 0.29 А. Максимальное значение тока удовлетворяет условию L!IL < 0 .4 А. 2.5 Выбор выходного конденсатора Значение L!Vouт вычисляется по формуле (8): Шоит = 0 .3\/1/(8 х 50 [кГц] х 1ООО [мкФ]) 2 +0.0642 =19.2мВ меньше , чем требуемые 25 мВ . (Емкость конденсатора Соuт =1ООО мкФ была выбрана в соответствии с Табл. 1 ). 2.6 Мощность, рассеиваемая компонентами схемы Стабилизатоо LAS6320P . Рассеиваемую мощность можно вычислить по следующей формуле : Рвэ20Р = 0 .02 VIN + 2 . 110uт(Ос) + 0 .2 х 10-з louтV1.lsx. где размерность f5 x- кГц , а величина рабочего цикла импульсов управления (Ос) определяется по графическим зависимостям , приведенным на Рис . 21 . Требуемые параметры радиатора можно определить по характеристикам рассеиваемой мощнос ­ ти, приведенным на Рис. 23. Определяем величины мощности Р632ОР для максимального и минимального значения VIN. ДляVIN=15В, рб320Р = 0.02 (15) + 2.1(2)(0.41) + 0.2 Х 10-З (2) (15)(50) = = 2. 32Вт, ДляVIN=25В, рбЭ20Р= 0.02(25) + 2.1(2) (0.24) + 0.2 Х 10-З (2) (25) (50) = = 2.01 Вт. Выбираем радиатор исходя из рассеиваемой мощности 2.5 Вт. Согласно зависимостям Рис . 23 для ТА = +50"С . минимально до­ пустимый теплообмен требует значения 8 5 " не более 11 "С/Вт. 53
LАSбЗхх Рис. 20. Завис имость минимальноrо аходно rо на пряжения от аыходноrо н апряжения 20 10 Рис . 21 . Зависимость величины рабочеrо цикла от аходноrо напряжения Dc Vovт=5B МОЩНЫ Е ИМПУЛЬСН Ы Е СТАБИЛИЗАТОРЫ Рис. 22. Завис и мост ь коэффициента а от вход ноrо на пряжения а.В Vovт = 5B OL----'----'----~-----' 1 ._ __ ___.___ __ __. _____, 10 15 25 30 S420AG09 5 10 диоnШоттки 15 Vouт. В 20 25 30 10 S420AG07 Рис . 23. Зависимость мощности рассеивания от температуры 25 50 75 100 125 т•. ·с S420AG IO 15 Рассеиваемую на диоде Шоттки мощность находим по формуле: Pso = 0.4(1-Dc)Iouт+ ( 2/З ) Х 10 - 4 (VIN-2. 1 )fsx louт . где fsx задается в кГц. Мощность Psv вычисляется дл я максимального значения VIN . Р50=0.4(1-0.24)(2)+~х10- 4 х(25- 2 .1)(50)(2)= = 0.761 Вт. 2.7 КПД преобразования КПД преобразования по мощности (17) о п редвляется как отно­ шение выходной мо щности к входной и за в исит от величин V1м Vouт. Iоит и fsx· КП Д вычисляется по формуле: 17=170Х100%/{1+[.!!_Х10- 7 Х VINfsx + З Vouт 0 .02 Vou~~ouтJ}110. 54 25 0 .85 о.в 30 S<2Ql\G08 Рис . 24. Зависимость КПД от в ходноrо напряж ения КПД(l]о/ 0.75 ._____........___....... ___._____, 10 15 25 30 S420AGJJ где 1Jo определяется по графикам , приведенным на Рис. 24. Да­ лее п риводятся значения КПД для трех значений V1N . Табп.З. V1н 1 1/о 1 1/ 15 0.822 77.5 % 20 0.847 78.5% - 25 0.863 78.4% Примечание : • Корректирующая цеnь nредназначена Д/1Я обесnечения устойчивой работы при частоте коммутации 20 кГц и выше , а также для уменьшения до уровня менее 0.5 В бросков выходного наnряж:ения nри включении стабилизатора и 1'1)И перепадах т0t<.а нагрузки. Входной и вых0дной конденсаторы : Выбраны конденсаторы для импульсного режима работы Sprague Туре 51 10, емкость 1000 мкФ , эффективное последова­ тел ьное сопротивление О.0640м на частоте 50 кГц, тип #5110 108М 035EN4F Катvшка ИНдVКТИВНОQТИ : Выбрана H urricaпe Labs # HL- 20374; 290 мкГн при токе 2 А. диод Шоттки: Выбран диод Шоттки на З А, 40 В - Varo VSKЗ40 .
МОЩНЫЕ ИМПУЛЬСНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ ТИПОВЫЕ СХЕМНЫЕ РЕШЕНИЯ Рис. 25. Понижающий преобразователь на ток нагрузки 5 А с рагулируемым выходным напряжением Vouт и фиксированным ограничением тока + C1N 760.О 2 Vcc LAS6350 GND fsx=50кГц L 1 - типа HL-40184 (Hurricane) 40 витков провода # 18 на сердечнике #Т-106-268 1к GND S420AA03 Рис. 27. Понижающий преобразователь на ток нагрузки 8 А C1N 7600 GND 2 Vcc Са LAS6380 C1N - типа VPR 7б 1U040L1L(Mallory) L2 1 мкГн Vouт Cour - ти па 511 D228M025ER4F (Sprague) S420AA06 01 - диод Шотки типа VSK14 (Varo) L1 - типа HL- 8114(Hurricane) L2 - 5 витков пров. No14 на каркасе 0 0.375"(9.5 мм) без сердечника Теnrюотвод типа 50068- 15 (AAVID Engineering) Рис . 29. Понижающий преобразователь с вь1соким аходнь11111 напряжением на максимальный ток нагрузки 5 А 30...808 LAS6321P fsx= 20 кГц О Выводы 3,4,5,10,11 ,12 1:10 375мкГн Соuт с малым ЭПС Vz1=ViN-20В(дляVcc= V1N- Vz1 2!::20В) VZ2 = ViN-20 В + Vouт S420AAIO LAS63xx Рис _ 26- Понижающий преобразователь на ток нагрузки 5 А с регулируемым выходным напряжением Vоит и регулируемым ограничением тока Vcc/Co C1N 760.О CLS 1-'- -C:::J- .. _, Vouт LAS6351 Eol-' - - - -- -+ .., ."Y"'l'"Y"'..._ - _ .,-o СМР>--+-~ ЕА- GND fsx=50кГц GND L 1 - типа HL- 40184 ( tiurricaпe ) Рис. 28. Понижающий преобразователь с возможностью ус­ тановки нулевого уроаня выходного напряжения + V1N О--+-----.-----+--------, 2 Vcc Со 5к LАSбЗОО бВк GND fsx=70кГц L1 - типа HL-40184(Hurncane) бВк Рис. 30- Понижающмй преобразователь на ток нагрузки 2 А, прадназначенный для работы с удаленной нагрузкой 14 13 Vcc Са L1 Eo~g:.._________, . ..,, ._ ,.,, .__ __. _ _ _,, V1N LAS6320P +S 55 Е1
LАSбЗхх ТИПОВЫЕ СХЕМНЫЕ РЕШЕНИЯ (Продолжение ) Рис. 31. Понижающий праобраэователь с 30 В на 5 В на ток нагрузки 20 А +5В с, ....------OGNO О Выводы З,4,5,10,11.12 '-----------' О - Небольшое ферритовое кольцо, N2 = 50 витков C 1N - 1600 мкФ на 40 вар типа VPA162U040L2L (Mallory) с, - 4000 мкФ на 7. 5 вар типа VPR402U7R5J2C (Mallory) Ч: - 40 витков двойным проводом # 12 в паралл вль на сердечнике типа ТЗОО-26 (Micrometals) Силовая земля 54""'409 Рис. 33. Понижающий праобраэоаательс 38 В на 14 В на ток нагрузки 40 А 0 в...оды З,4,5, 10, 11 ,12 Сон - Зх 1400 мкФтипа VPA142U050LЗC (Мallory) Ч,.,, - 7000 мкФ типа VPA702U012LЗC (Мallory ) МОЩНЫЕ ИМПУЛЬСНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ Рис. 32. Источник питания на три номинала выходного напряжания (5Вна5А,±12Впо125мА) 02 ~--~.....,-о V1 V1N о-..---------, GND 2 Vcc 01 - диод Шапки наб А типа VSK64 (Varo) 02,DЗ - диод Шапки на 1 А типа VSK140 (Varo) Т1 - N1 - 39 витков пров. #18, N2,Nз - 91 виток пров . #28 на сердечнике типа#Е 137-2б (Micrometals) Рис. 34. Двуполярный источник питания на ± 5 В 01 - диод Шоттки наб А типа VSK64 (Varo) Т1 -N1- 40витковпров.#18,N2 - 40витковпров.#22 tia сердечнике типа Т10б -2 6В ( Micrometals) RL2 +12В 54""'413 Vouп +5В 4А t GNO О. 1А t Vouт2 -5В ПОВЫШАЮЩИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ НА БАЗЕ LдSбЗхх ВВЕДЕНИЕ Повышающий преобразователь формирует выходное напряже­ ние большей величины, чем входное напряжение . Такой преобразователь реализуется соединением катушки индуктивнос­ ти , диода и управляемого ключа, отличным от конфигурации используемой для понижающего преобразователя . В рассматрива- . емом случае катушка индуктивности с включенным последовательно диодом подключены между входным источником 56 питания и нагрузкой , а микросхема обеспечивает коммутацию узла диод - катушка на з емлю при помощи низкоомного ключа . При раз ­ мыкании ключа , потенциал узла диод-катушка нарастает до уровня Vouт - V0 . На протяжении всего интервала времени разомкнутого состояния ключа происходит заряд конденсатора выходного фильт­ ра . При замкнутом ключе диод обратно смещен и происходит разряд энергии , накопленной конденсатором выходного фильтра , на нагрузку.
МОЩНЫЕ ИМПУЛЬСНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ Приведенные далее примеры схем иллюстрируют типовые при­ менения LAS63xx в повышающих импульсных стабилизаторах. Расчетные формулы полезны для понимания теоретических основ и принципов работы повышающего преобразователя . Эти формулы необходимы также при модификации приведенны х ниже схем с целью улучшения отдельных показателей ИВП . В повышающем преобразователе с регулируемым выходным на ­ пряжением Vоuтна ток нагрузки до 1.5 А (См. Рис. 36), несмотря на встроенную в прибор LAS6350 защиту от бросков тока , рекоменду­ ется использовать предохранитель или схему автоматического выключения для защиты обмотки индуктивности , диода и входного источника от КЗ . Выходной П-образный фильтр используется для ослабления индуктивных выбросов напряжения и напряжения пуль ­ саций до уровня , при котором исключается возбуждение схемы по входу усилителя ошибки . Для улучшения показателей схемы один слой фольпирования платы используется как земляной и земляные Рис. 35. Временные диаграммы работы повышающего преобразователя напряжения v.j Vouт:~:-J=====ГL __ .'::::==-- РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ ПАРАМЕТР Рабочий цикл импупьсов управления Минимальное входное напряжение Средний входной ток КПД, с достоверностью 85% КПД, с достоверностью 97% Размах тока пульсаций в катушке индуктивности Размах напряжения пульсаций на выходе Выходное напряжение - Падение входного напряжения LАSбЗхх проводники соединяются , как показано на схеме Рис. 36. Выбран­ ная частота коммутации 70 кГц позволяет снизить потери на LAS6350 и диоде Шоттки до уровня , не превышающего 10% от сум­ марных (общих) потерь схемы . Повышающий преобразователь с двуполярным выходом (См. Рис. 37) работает от однополярного входного питания . Отсутствие трансформатора в схеме упрощает е е разработку, улучшает показатели стабилизируемого выходного н апряжения . Диоды 02 и 03 компенсируют потери на диоде 04 и конденсаторе емкостью 10 мкФ. который уменьшает нестабиль ­ ность по напряжению вторичного инвертированного выхода до уровня. не превышающего 5% . Если , согласно исходным требова ­ ниям к выходному напряжению. допустимо отклонение порядка 10%, то диод 03 не требуется. Трансформаторы в схемах на Рис. 38 и Рис. 39 выполнены на сердечниках с зазором, обмотки бифи­ лярные многослойные с изолирующими слоями из фторопластовой ленты. ПРЕДЕЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ Парамеtр ! Значение ТРАНЗИСТОР Импупьсный ток J"+!JIJ2 Постоянный ток 1" - fоит Залирающее напряжение Vouт+Vo диод Импупьсный ток J"+!JIJ2 Постоянный ток louт Обратное напряжение VouгVSAr ВХОДНОЙ КОНДЕНСАТОР Ток пульсаций (р-р) !JIL - Напряжение на конденсаторе V.н ВЫХОДНОЙ КОНДЕНСАТОР Ток пульсаций (р-р) ~.+л1J2 Напряжение на конденсаторе Vouт ФОРМУЛА foN=Vоит+Vo-V.н f Vour+ Vo - VSAr - V"(min) = Vouт+Vo-VS<т L lso (min) х оит + v,,., ~N = fouт Vouт + Vo - V,,.т VIN -Vs•r qo= Vouт ( VIN-V,,. т)/!V.r/..Vouт + Vo - V,,. , ) ] - q= q0 X 100% 1+--х О.2(мкс]fsх+ q0 --- /( Vоот 0.02 V00 ) V" Vouтlouт !JI,. = (V1н- VSAт)(Vouт + Vv-Vm )/!Lfsx(Vouт + Vo- V,,.r)] ЛVоuт= fоит Vour+Vv-v,,. , j ( --1- y +( ESR)' V.н - VS<r fsxCouт v"- v,,., Vouт =---- -Vv+V,,.т 1-too/T лV,н = !Jl,.J( вr~с,. ·)' + (ESR)2 Мощность. рассеиваемая LAS63xx Pv= louт Vouт + Vv - VSAr х [ 0.2[мкc]fsxVouт+V,,., Vоит+ Vv - V1N] +0.02V" v"- VSAr Vouт + Vo-VS< r 57
LАSбЗхх ТИПОВЫЕ СХЕМНЫЕ РЕШЕНИЯ Рис. 36. Повышающий првобрвзователь на ток нагрузки до 1.5 А с рвгулируемым выходным напряжением Vоит +V1N(6... 12 В) L1120мкГн 01 VSK64 L2 2мкГн С1 - типаVРR212-025L2С . 10вap ( Mallory) С2 - типа VPR 102-040N1L , 1О вар (Mallory) 01 - диод Шаттки типа VSK64 (Varo) L1 - тиnaHL- 40184(Hurricane) L2 - 1О витков пров . # 18 на каркасе 0 6 мм без сердечника GND 5420АА'4 Рис. 38. Повышвющии првобрвзоввтель постоянного вход­ ного нвпряжения +б В в постоянное выходное напряжения 48Впритоке90мА +6В ~~---у.,,...,.....__,,_,., +48В fsx = 50кГц О Выводы З,4,5,10,11 ,12 c,N - наб .З вар типаVРR881U6RЗЕ1А (Mallo ry) Соuт - на 50 вар типа VPR111U050E1А (Mallory) 01 - высокоскоростной диод на 1 А, 100 В типа UES1002 (Un1trode) L1 - типа HL-8121 (Hurricane) Т1 - N1z 11 витков пров. #24, N2= 66 витков пров. #26 на ферритовом сердечнике ти па 3019Р-А 1000-387 О.09А МОЩНЫЕ ИМПУЛЬСНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ Рис. 37. Бестрансформаторный преобразователь с двумя выходными нвпряжениями 4.7 нФ D1D2DЗ L2 1мкГн +Vour GND -Vouт GND 1sх=70кГц D1 - D5 - диод Шоттки ТУПа VSK140 (Varo) L1 - тиnа HL-40184{Hurricane) L2,LЗ - 10 витков пров . #1 В на каркасе 0 6 мм без сердечника Рис. 39. ОбратноходовоА повышвющий преоflразоватвль с +30 В постоянного входного напряжвния нв 100 В выходного напряжвния при токв 100 мА +ЗОВ C,N 5400 14 13 Vcc Со LAS6320P GND fsх = 20кГц О выводы З,4,5,10,11,12 .--1~..--Y'V""'t--<>-<>100B C.N - на 40 вар типaVPR541U040J1L(Mallory) Со - на 200 вар типа VPR22 (Mallory) Соuт - на 75 вар типа VPR231 U075J1 (Mallory) L1 - типаНL - 8121 (Hurricane) О.1д Со 2.0 Т1 - N1 = 22 витка пров . #26, N2= 68витков пров. #26 на ферритовый сердечник типа З019Р-д 1000- 387 Рис. 40. Повышвюще-понижающий првобразователь с б ••. 2 2 В постоянного входного нвпряжения на 12 В выходного стабилизироввнного нвпряжения диод на 2д 0 Установить на входе LAS6812 напряжение 15 В 58
МОЩНЫЕ ИМПУЛЬСНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ LАSбЗхх ИНВЕРТИРУЮЩИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ НА БАЗЕ LАSбЗхх ----------------- ВВЕДЕНИЕ Инвертирующий преобразователь формирует стабилизирован­ ное выходное напряжение с полярностью. обратной полярности входного напряжения. В зависимости от выбранной схемотехники могут быть реализованы инвертирующие преобразователи повы­ шающего и понижающего типа, другими словами, инвертирующие повышающие преобразователи, преобразователи Кука и обратно ­ ходовые преобразоватвли (См. Рис. 41 ). Далее приведены примеры ти повых схем применения L.AS63xx в импульсных инвертирующих преобразователях . Расчетные форму­ лы полезны для понимания теоретических основ и пр инципов работы инвертирующего преобразователя. Эти формулы необхо­ димы также при модификации приведенных ниже схем с целью улучшения отдельных показателей ИВП . На Рис. 43 показаны два типа схемотехники инвертирующего преобразователя, меняющие полярность выходного напряжения, относительно входного напряжения: 1. Преобразователь Кука, работающий как на повышение, так и на понижение напряжения (схема на Рис . 43 работает как преобразователь Кука при подключении элемента L2), 2. Повышающий (бустерный) преобразователь , который рабо­ тает только в режиме повышения напряжения (схема на Рис. 43 Рис. 41. Временные диеграммы работы инвертирующего преобразователя повыwающеrо типе v,l Vouт•:~:-t===::'.ГL_~==- работает как бустерный преобразователь при подключении элемента 02). Бустерный преобразователь использует два направляющие ток диода, подключенные к конденсатору С1, обеспечивающему пере- ПРЕДЕЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ Для инвертирующего преобразователя повыwвющего типа Пар-тр 3наче- ТРАНЗИСТОР Импуrы;нь~й ток lw + lovr+ ЫJ2 ПОСТОЯНН>IЙ ТОК l,н ЗапираJОщее напряжение Vouт+2Vo ДИОДЫ Импульсl*>lй ток (для D1) l,н + ЛIL/2 1 (ДЛ Я D2) lovr/(1-lovr/l,н) Постоянный ток lоит Обратное напряжение Vоит+ Vo КОНДЕНСАТОР С1 Кж пульсаЦltЙ (р-р) 1,,,/(1 - lovr/ l,н) На11>яжение на к0t1денсаторе VSAТ+Vo +Vоит ВХОДНОЙ КОНДЕНСАТОР С,,. Ток пульсаций (р-р) дli. Напряжение на конденсаторе V,н ВЫХОДНОЙ КОНДЕНСАТОР Соuт Ток пульсаций (р-р) lovr/(11н/louт - 1) Напряжение на конденсаторе Vоит РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ (Для инвертирующего преобразователя повыwающеготиnа)------------------ Параметр Формула Рабо<*1Й цикл имnупьсов уnравле111я 1он --=1-Vw-Vsм/Vouт+ 2Vv . т Ми111мальное входное напряжение V,н(min} = (Vоит + Vv)louт/(J,,,, (min) - louт) + VSAт Средний входной ток llN = lоит Vоит + 2Vv/V,н- VSAт КПД, с достоверностьJО 85% ~о= Vouт(V,н-VSAт!/!V,J.Vouт+ 2Vv)] КПД, с достоверностЬJО 97% ~= ~0 х 100%/[1+ V~н:,~оит х (1 + ~:~~: )х О.2[мкс]fsх+ ~с v:2t] Размах тсжа пуJЪСаций в ~шке индуктивности ЛJ, =(Vw- Vsм)(Vouт+ 2Vv- Vw + Vsм! /! Lfsx(Vouт+ 2Vv)] Размах напряжения пульсаций на выходе ~ дVоит= lovr J( fsx~ouт ) 2 + (ESR) 2 /(1- Vw-VSAr ) Vwr +2Vv Выходное напряжение VIN-VSAт Vоит=--- - 2Vv 1-tон/Т Паденив входного напряжения дVIN=Лl, J( В f~C,.) 2 + (ESR) 2 Емкость конденсатора С1 ( V,_- VSAт )/ 2 С1 >20/оит(Vоит+ Vo+ VSAт) 1- Vwr+ 2Vv [fsx(Vouт+ Vv + VSAтl ] Мацность, рассвиваемая LАSбЗхх Pv= lovr 1+ х 0.2 [мкс) fsx Vоит+ V,.., 1 - +0.02Vw ( Vwr+2Vv) [ ( Vw - VSA')] Vw- VSAт Vwr t 2Vo 59 1
LАSбЗхх качку заряда к выходному конденсатору С2 во время коммутации микросхемой узла катушка-конденсатор. Величина выходного на­ пряжения этого преобразователя всегда больше входного напряжения питания, как это следует из формулы для выходного на­ пряжения V0uт . Преобразователь Кука (См . Рис. 42) формирует инвертирован ­ ное выходное напряжение, которое может быть как больше . так и меньше величины входного напряжения питания . Далее приведены расчетные формулы для определения выходного напряжения Vouт и других основных показателей преобразователя Кука. Несмотря на то , что этот тип преобразователя требует дополнительной катушки индуктивности , он позволяет снизить уровень пульсаций выходного напряжения , поскольку второй дроссель обеспечивает большую часть тока нагрузки во время закрытого состояния транзисторного ключа . При разработке преобразователя Кука следует учитывать и особо контролировать то обстоятельство, что напряжение на мощ­ ном ВЫХОДНОМ транзисторе равно (Vouт + V1N) И не ДОЛЖНО превышать значения напряжения коллектор - эмиттер (VcEo) Рис. 42. Временные диаграммы работы преобразователя Кука ~: ±•\1~дС11~f :-'~ CIN Соuт ~ - ~~2GAZOS + IL2~ v.t Vouт+V~:~: ГL РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ (ДлА преобраэователА Кука) ПАРАМЕТР Рабочий цикл импульса~ управления Минимальное входное напряжение Средни й ВХОДНОЙ ТОК КПД с достоверностью 85% МОЩНЫЕ ИМПУЛЬСНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ выходного транзистора микросхемы , которое для LAS6350 состав­ ляет 35 В. В схеме инвертирующего преобразователя другого типа - повышающего, это напряжение равно только значению Vоит· Выходной П -образный фильтр используется для ослабления индук ­ тивных выбросов напряжения и напряжения пульсаций до уровня, при котором искл ючается возбуждение схемы по входу усилителя ошибки. Выбранная частота коммутации - 70 кГц позволяет снизить потери на LAS6350 и диоде Шоттки до уровня , не превышающего 1O"h от суммарных (общих) потерь схемы . Для улучшен ия показателей схемы используется один слой фольгирования платы в качестве земли и соединение земляных проводников. как показано на схеме (Р ис . 43). ПРЕДЕЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДлА преобразователА Кука (Рис. 42) Параметр Зна-tе.- ТРАНЗИСТОР Имnульсный ток 1 1111 + 1()1.fl + (Ц, + д1L2)/2 Постоянный ток 1 1,. Залирающее напряжение 1 V,.+ VOIЛ ДИОД Имnульсный ТО!( 1 liN + 1оит + (Д/L1+ дli2)/2 Постоянный ток 1 lоит Обратное напряжение 1 v,. +Vouт КОНДЕНСАТОР С1 Ток nульсаций (р-р) 1 r,. + 1()1.fl + (д1L1 + ~)/2 Напряжение на конденсаторе 1 v,.+v=+Vv ВХОДНОЙ КОНДЕНСАТОР С1н Ток пульсаций (р-р) 1 Лlt1 Наf1)Яжение на конденсаторе 1 v,. - ВЫХОДtЮИiWНДЕНСАТОР ~ - -- - Ток пульсаций (р- р) 1 Д/L2 Налряжение на конденсаторе VOIЛ ФОРМУЛА ..!:!!__= 1/ ( 1+ V,.-VSAr ) 'С VOIЛ + Vv V"(min) = (Vоит + 2V0)1= /[lsv (min)- fouтl + VSAТ 1" = 10IЛV OIЛ + Vv/V..-V SAr ~о=Vоит(V,.- VSAт)j[V,н(VOIЛ+Vv)) - - кпд. с достоверностью 97% ![ VOIЛ ( V,N-VSAr) O.D2V1N ] q= q0x 100% 1+-v,;- x 1+ V= +2Vv х О.2[мкс)fsк+~о Vоит IOIЛ Размах тока пульсаций в катушке индуктивности ![ ( V,.-VSAт )] дlи=(V,. - VSAr) LI fsк 1+ VOIЛ +Vv д1L2=(Vоит + 2V0)/[L2fsк(1 + ~~~~~)] Размах напряж€1iия nульсаций на выходе дVОIЛ =ЛIL2 J(Bfcx~OIJТ)2 +(ESR)2 Выходное напряжение !oN/r V== (V,.-VSAт)--- -Vo 1 -!он/'С Падение входного напряжения лv,.=дlи ( 1 / 2 Вfс;Соит +(ESRJ Емкость конденсатора С1 /( 2( V,н-VSAт ) ] С1 > 201ОIЛVО1Л fsк (VOIЛ+ V,N) 1 • VOIЛ+Vv Мощность , рассеиваемая LAS63xx Ро=1= (1+ Vоит+2Vo) [ ( V1н- VSAr)] х 0.2 [мкс] fsк (Vouт+ v,.) +VSAт 1- ~ +0.02Vw V, N-VSAr VOIЛ+ D 60
МОЩНЫЕ ИМПУЛЬСНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ ТИПОВЫЕ СХЕМНЫЕ РЕШЕНИЯ Рис. 43. Инвертирующий преобразователь постоянноrо напряжения - повышающий или Кука D2VSK64 ,. kl ..., С1 27Q _Q ~~"~ LЗ2мкГн •V1N <Н>--+-..--"'f"У""'--.-'Ч -v" 02 - только для схемы с n рео()раэованием ввер х; Vwт = - V1N/( 1-toNtsx) 1.2 - толысо для схемы преобразователя Кука : Vouт - - V1Nt.oNfsJ( 1-toNfsx) С1 - тиnaVPR281 - 100L2C . 10вap(Mallory) С2 • тиnaVPA102-040N1L, 10 вар (Mallory) 01.D2 - диод Шотп:и типа VSK64 (Varo) L 1,L2 - типа HL-40184 ( Humcane) LЗ - 10 витковnров. #18 t48 Каркасе0бммбезсердечника Рис. 45. Инвертирующий понижающе-повыwающий преобразователь l1~Гн L21 мкГн fsх=50кГц с,• • тиnа VPR132U075N3l (Mallory) С1 - типа VPR541-04J1 l (М.llory) 01 - диод Шоттки типа VSK64 (Varo) L1 - тиnаНl-40 184 (Hurricane) L2, LЭ - 10витков nров . #18 на tсарКасе '2! 6 мм без сердечнwса LAS63xx Рис. 44. Обратноходовои инвертирующим преобразователь напряжения с +12 В на -40 В при токе нагрузки до 180 мА VSK140 .. ...or.. --- -+- -<:> - 40 В О. 18А 240 О Выводы 3,4,5,10,11,12 с.• . типа VPR501U016E1A (Mallory) Соuт - т ипа VPR251 U050E1 l ( Mallory) Т1 - N 1= 11 витков пров. #22, N2= 22 витка пров. #22 на ферритовом сердечнике тиnа 3019Р-А1000-387 Рис. 46. Преобразователь напряжения с -48 В на +9••• 30 В при токе нагрузки 5 А +V1N(GND) 01 L21 мкГн Оыводы 3,4,5 , 10 , 11 ,12 C1N · типа VPR132U075N3L (Mallory) С1 • типа VPR122-040l2C (мallory) 01 - высокоскоростной диод тиnа VHE-1402 {Var0) l1 - типа Hl-40754 {Hurricane) L2 • 1О витков npoe. # 18 на t<,apc.ace 12! 6 мм без сердечника 61 Е1
УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ 1156ЕУ1 Анапоr FAIACHILD 11А78540 -- Товврныезнаки _ llirnr1iD D фирмИЗl'"оrовителем ~ ОСОБЕННОСТИ ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ • Ргссчмт..Д1111 ~IOllJМx, ло1111жающих и -ртирующих импульсных ствбилизаторо1 • Реrулировка выходного напряжения .... , •••• . ... •.••• . •. • ... . 1.25...40 В Микросхема 1156ЕУ 1 представляет из себя набор функциональ ­ ных элементов, предназначенный для построения импульсно го стабилиза тора пов ыш ающего, понижающего или инвертирующего типа . П рибор К 1156ЕУ1 вып ускается в металлокерамическом кор­ пусе типа 4 112. 16-3, а КР 1 1 56ЕУ1 - в пластмассовом корпусе ти па 283. 16-2 • Выходноii ~ульсный ток •••• • •.••••• • •••• •••• ••••• • •••••• • ••• .;; 1.5А • Входное напряжение ..••••••. .. • • •••• •... ••. .... •..••.•. .. • . 2.5 ...40В • Рабочая частотв • • . • •••....• • • • ...••..•......••.........• О.1...100 кГц • Отношение времени заряда /разряда ••.. .. • . ..• " .•...•..••.....•• 1О:1 • Диапвзон раб оч их температур: для К1156ЕУ1 . • • , . . .••• • ....•••••.. .••••.•.•• , • ... . -б0 .. .+125"С ТИПОНОМИНАЛЫ дляКР1156ЕУ1 ••••....•••• ........ ••. ...... . •... . .. -10...+85'С К1156ЕУ1 ..................................... АЕЯ Р.431420 .007-01 ТУ ЦОКОЛЕВКАКОРПУСОВ Пластмассовый корпус тип а 238. 16 - 2 (вид сверху } Катод диода ОС SC Анод диода Од ОС Эмиттер выходного транзистора SE IРК Выход оnерационоrо усилителя ОАоuт Vcc Питание оnераuионого усилителя Voo Ст Неи нвертирующий вход оnерационого уси nитеЛR ОД... GND Инвертирующий вход оnервционого усилитепя OA,N СМР Внутреннее опорное напряжение VREF ~l'---'Г"' СМР СТРУКТУРНАЯ СХЕМА Не имеет отличий от струпурной схемы μA78S40, См . стр . 63 СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ Не имеют отличи я от схем включен ия μA78S40, См . стр. 66 62 КР1156ЕУ1 , ............................. АДБК . 431400.074 - 01 ТУ Коллектор выходного транзистора Коллектор предвыходного транзистора Ограничение по току Напряжение питания Чвстотоэадающий конденсатор Общий Инвертирующий вход комnараторв неинвертирующий вход компаратора S42ttC01 Металлокерамичес кий корпус типа 4112. 16-3 ос ОА SE одо,л Voo Од.н ё5А" VREf sc ос (рк Vcc Ст GNO ОЛ' СМР
FAIRCH I LD μА78540 УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ОСОБЕННОСТИ • Для повышающих , понижаЮщих или инвертирующих импульсных стабилизатороа • Реrулировка выходного напряжения •••••••• ••••• • •• ••••••••• • 1.25.•. 40 В • Импульсный ток без внешних трвнзисторов ••••••• • •••• • •••• • • •••• до 1.5 А • Входное нвпряжение •••••••• ••• • •••• • •• ••••• • • ••••••• • . • • ••• 2.5 . ..40 В • Малое потребление в дежурном режиме • Коэффициент стабилизации по напряжению и по току нвгрузки •••••••• 80 дБ • Независимый операционный усилитель с высоким коэффициентом усилеиия и большим выходным током • Широтно-импульснвя модуляция с подааnением сдвоенных импульсов ТИПОНОМИНАЛЫ Типономинал 1 Тип корпуса Температурный диапазон μA78S40DM 1 CERDIP-16 - 5 5 ...+125"С μA78S40DC 1 CERDIP-16 0... +70"С · --μд7вS4оРс ---~- 1 DIP-16 О... +70"С ЦОКОЛЕВКА КОРПУСОВ Корпус типа: OIP- 16, CERDIP- 16 (вид сверху) ОБЩЕЕ ОПИСАНИ Е Микросхема μA78S40 представляет из себя расположенный на одном кристалле набор всех типовых блоков, необходимых для пос ­ троения импульсного стабилизатора. Прибор состоит из температурно - компенсированного источника опорного напряже ­ ния (ИОН), генератора с управляемым рабочим циклом и активной схемой ограничения тока, усилителя сигнала ошибки , мощного вы­ соковольтного выходного ключа, силового диода и отдельного операционного усилителя . Прибор может управлять внешним п-р-п- или р-п-р-транзистором если требуется выходной ток, пре ­ вышающий 1.5 А или напряжение свыше 40 В . Прибор может использоваться для построения понижающих, повышающих или инвертирующих преобразователей, а также линейных стабилизато ­ ров. Его отличает широкий диапазон напряжений питания, низкая мощность рассеивания в состоянии покоя, высокая эффективность (К ПД) и низкий дрейф. Он применим в любой функционально-за­ конченной ключевой схеме с небольшим числом деталей и особенно хорошо работает в схемах с батарейным питанием . СТРУКТУРНАЯ СХЕМА Катод диода DC sc Коллектор выходного тран -ра SE Анод диода DA DC Коллектор прадвыходного тран-ра Эмиттер выходного тра н-ра SE lрк Ограничение по току VFIEF DC Vcc напряже ние питания DA выход ОУ OAour ··+"напряжения питания ОУ V00 Неинвертирующий входDУ OAJN Ст Частотозадающий конденсатор СМР GND Общий Одон СМР Инверт . вход компаратора аж> Од,н Инвертирующий вход ОУ oдiN СМР Неинверт. вход компаратора Выходопорногонапряжения V REF ~iL--iг~ 5421АС01 МАКСИМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИ МОВ Диапазон температур хранения : длякорпусаCERDIP-16 . .. . .••.• ........ - 65...+175"С для корпуса DIP -1 6 ............ _ .... ... . ... .. - 6 5 ... +150"С Диапазон рабочих температур : Военный(μA78S40M).......... _ . • ... .. ... • .. . -55...+125"С Коммерческий (μA78S40C) .......• ....... .... • . .. О • •• +70"С Температура выводов : для корпуса CERDIP- 16 (пайка 60 с) . . . . . .......300"С для корпуса DIP - 16 (пайка 1О с) .................... .. 265"С Внутренняя мощность рассеивания (Прим. 1. 2) : для корпуса CERDIP-16 . . ................. ..• . . .. 1 .50 Вт для корпуса DIP - 16 ............................... 1 .04 Вт Входное напряжение между V= и GND .................... 40 В Входное напряжение между V00 и GND . . . 40В Диапазон синфазных входных напряжений (компаратор и операционный усилитель) ........... (-0.3 . .. V+) В Дифференциальное входное напряжение (Прим . 3) . . .... ±30 В Выходной ток источ ника опорного напряжения . .. . .... .... 1О мА Длительность короткого замыкания на выходе операционного усилителя .. .............. ... .. . Не ограничена Напряжение между коллектором ключевого транзистора и землей . ........................ 40 В Напряжение между эмиттером ключевого транзистора и землей ........... . ..... ....... . 40 В Напряжение коллектор-эмиттер ключевого транзистора ..... 40 В Напряжение между силовым диодом и землей ............ . 40 В Обратное напряжение силового диода .................... 40 В Ток через силовой ключ ................................ 1.5 А Токчерезсиловойдиод .. .................. . 1.5 А Прим ечание: 1 . TJ (max) = 150"Сдля корпуса DIP - 16 , и 175-С для корпуса CERDIP- 16 . 2. Значения даны для температуры окружающего воздуха 25·с . Выше этой температуры значения уменьшаются для CERDIP - 16 на 10 мВтfС, а для DIP-16 на 8.3 мВтfС. 3. При напряжении питания менее 30 В максимальное дифференциальное напряжение равно напрnжению питания . 63 Е
μА78540 УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ При ТА во всем диапазоне рабочих температур, V1н =5 В, V00 (операционный усилитепь) =5.0 В, еспи не указано иначе Символ 1 Параметр 1 Условие Значения 1 Единица 1 1 не менее 1 типовое--,- -не более 1 измерения ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Icc Ток потребления (ОУ не подключен) 11iн=5.ОВ - 1.8 3.5 мВ Icc lliн - 40.0B - - 2.3 5.0 мВ Icc Ток потребления (ОУ подключен ) 11iн=5.ОВ - - 4.0 мВ ~ lliн = 40.0 В - - - 5.5 мВ ИСТОЧНИК ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ v_ Опорное напряжение IяEF = 1.ОмА, -55"С< ТА< +125"С; 0 < ТА< +70"С; 1.180 1.245 1.310 в - VяиNЕ Коэффициент стабилизации по напряжению питания lliн = 3.0 ...40 B. IяEF= 1.0 мА, ТА= 25'С - 0.04 0.2 мВ/В VRLOAD Коэффициент стабилизации по току нагрузки I-= 1 .О... 10мА, ТА=25'С - 0.2 0.5 мВ/мА ГЕНЕРАТОР lliн=-5.0 В, ТА= 25'С ~ 20 - 50 мкА fcНG Ток заряда - lliн=40 В, т.=25'С 20 - 70 мкА l,,,scнa Токразрма V1н= 5.0 В, ТА= 25"С 150 - 250 мкА VIN=40 в, ТА=25'С 150 - 350 мкА - Vosc Размах выходного напряжения генератора lliн=5.0 В, ТА= 25'С - 0.5 - в !Ol/!OFF Отношение времен зарма/разрма - 8:1 - мкс/мкс СХЕМА ОГРАНИЧЕНИЯ ТОКА Напряжение срабатывания схемы ограничения тока ТА=25"С 250 - 350 мВ ВЫХОДНОЙ КЛЮЧ - НапрЯJl(ение насыщения 1 Isw =1.0A(Pиc.1) - 1.1 1.3 в Напряжение насыщения 2 lsw= 1.0 А (Рис. 2) - 0.45 0.7 в - - Коэффициент усиления по току Ic= 1.0А, Vc,=5.0в. т.=25·с - 70 - Ток утечки V0 =40B , т.=25'С - 10 - нд СИЛОВОЙ ДИОД Прямое падение напряжения 10=1.ОА - 1.25 1.5 в Ток утечки V0 =40B,т.= 25'С - 110 - нд КОМПАРАТОР -- Напряжение смещения Vсм = VREF - 1.5 15 мВ - - Входной ток Vcм-VREF - 35 200 нд - Разность входных токов Vсм = VREF 5.0 75 нд ' Диапазон синфазных входных сигналов ТА= 25"С о - Vcc- 2 в - Коэффициент подавления нестабильности lliн= 5.0 .. .40 В, т. =25'С 70 96 - дБ источнико в питания - ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ напряжение смещения Vсм = 2.5В - 4.0 15 мВ - Входной ток Vсм= 2.5 В - 30 200 нд Разность входных токов Vсм=2.5В - 5.0 75 нА Коэф~циент усиления + R,=2кОмназемлю;V0 =1.0...2.5В, т. =25'С 25 250 - В/мВ - ·-- ·-- Коэффициент усиления - Ri =2кОмнаV+(ОУ);V0 =1.0...2.5В,т. =25'С 25 250 - В/мВ - Диапазон синфазных входных сигналов Т,=25"С о - Vcc-2 в . -- Коэффициент ослабления синфазных входных сигналов Vсм=0.•. 3.О в, ТА= 25·с 76 100 - дБ -- - Коэффициент подавления нестабильности источни- v00=3.0...40 в, т. =25·с 76 100 - дБ ков питания - Выходной вытекающий ток ТА = 25'С 75 150 - мА - Выходной втекающий ток ТА=25'С 10. 35 - мА Скорость нарастания выходного напряжения т. = 25'С - 0.6 - В/мкс Минимальное-выходное напряжение /,_ = -5.0мА,т. =25'С - - 1.0 в Максимальное выходное напряжение 1 I,=50мА, т. =25'С Voo-3 - - в 64
УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ УПРАВЛЕНИЕ ЧАСТОТОЙ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ Микросхема μA78S40 является прибором с изменяемыми значе ­ ниями частоты и рабочего цикла . Основная частота преобразования устанавливается с помощью частотозадающего конденсатора . Частота генератора устанавливается с помощью единственного внешнего конденсатора и может изменяться в диа ­ пазоне от 100 Гц до 100 кГц . Первоначальная величина рабочего цикла составляет 1:6 . Начальная частота и рабочий цикл моrут из ­ меняться с помощью двух элементов - схемы ограничения тока и компаратора . Компаратор изменяет длительность состояния ВЫКЛЮЧЕНО . Пока выходное напряжение ниже заданного уровня , выход компара­ тора выдает напряжение ВЫСОКОГО уровня и не оказывает влияния на работу схемы . Если выходное напряжение становится слишком высоким, то выход компаратора переходит в состояние НИЗКОГО уровня. В состоянии НИЗКОГО уровня компаратор запрещает вклю­ чение выходного ключевого транзистора . До тех пор, пока компаратор находится в состоянии НИЗКОГО уровня система нахо­ дится в состоянии ВЫКЛЮЧЕНО . С увеличением выходного тока длительность состояния ВЫКЛЮЧЕНО уменьшается. Когда выход­ ной ток находится вблизи максимального значения, длительность нахождения в состоянии ВЫКЛЮЧЕНО приближается к минималь­ ной величине . Компаратор может запретить несколько интервалов ВКЛЮЧЕНО, один интервал ВКЛЮЧЕНО или часть интервала ВКЛЮЧЕНО . Однако , если интервал ВКЛЮЧЕНО начался, то компа­ ратор не может запретить его до начала следующего интервала ВКЛЮЧЕНО . Схема ограничения тока изменяет длительность состояния ВКЛЮЧЕНО . Схема ограничения тока активизируется , коrда между выводами [11] (Vcc) и ~ (lрк) возникает разность потенциалов 300 мВ. Эта разность потенциалов вызвана протеканием тока клю­ чевого транзистора через резистор Rsc · Когда импульсный ток ~тигает максимального значения , включается схема ограничения тока . Схема ограничения тока обеспечивает быстрое завершение интервала ВКЛЮЧЕНО и непосредственный за пуск интервала ВЫКЛЮЧЕНО. ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ ДЛЯ КОНСТРУИРОВАНИЯ μА78540 Обычно генератор находится в автоколебательном режиме, но действие схемы ограничения тока приводит к срыву колебаний . Увеличение нагрузки приводит к более ра1о1нему ограничению то­ ка в состоянии ВКЛЮЧЕНО и к уменьшению длительности состояния ВЫКЛЮЧЕНО . Таким образом , частота с увеличением то­ ка нагрузки преобразования увеличивается. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВНУТРЕННЕГО ИСТОЧНИКА ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, ДИОДА И КЛЮЧА Внутренний источник опорного напряжения 1.245 В (вывод rn:J) должен быть шунтирован конденсатором О. 1 мкФ непосредственно на общий вывод μA78S40 (вывод [iI]) для обеспечения устойчивости . Напряжение VFo есть прямое падение напряжения на внутреннем силовом диоде . Его типовая величина, согласно таблице, составля­ ет 1.25 В и максимальная - 1 .5 В . Если используется внешний диод, то в качестве Vmдолжно подставляться значение его прямо­ го падения напряжения. Напряжение VsAт является падением напряжения на ключевом элементе (выходные транзисторы 01 и 02) при замкнутом состоя­ нии ключа . Оно названо в таблице " Электрические характеристики" напряжением насыщения выходного ключа. "Напряжение насыщения 1" определяется как напряжение на ключевом элементе при соединении транзисторов 01 и 02 по схе­ ме Дарлингтона (коллекторы объединены) . Это относится к схеме понижающего преобразователя (Рис. 2). "Напряжение насыщения 2" определяется как напряжение на ключевом элементе - только транзисторе 01 , используемом в ка­ честве ключа. Это относится к схеме повышающего преобразователя (Рис. 3). Для инвертирующего преобразователя ( Рис. 1) в качестве VsAT должно подставляться напряжение насыщения внешнего транзистора . Характеристи~са 1 Повышающий 1 ПОНИ)l(аЮЩИЙ 1 Инвертирующий 1 Единица измерения преобразователь преобразователь преобразователь IDN Va+Vo-V, Va+Vo-V. IVol + Vo -- foFF V,-Vs• Т- Vo Vг VsAТ V, - VsAT IDN+ '""'(max) 1 1 1 -- -- - - мкс f(rrin) f(rrin) f (min) Ст 4 Х 10-5 t,,,, 4х10-51cw 4х10-51"" мкФ 1" 21,,(max)' 210 (max) х foN + IOFF 210 (max) х 1он +t,,,, А 1 loFF loFF L(min) V,- V54г Vo V,-V541! ( ) Vi~:SдT lcw (max ) мкГн 1"" lcw (max) l ON max РК Rsc 0 .33 0 .33 0 .33 Ом - - - - -- lрк lрк /рк Со IРК (lон +lо.т) = __!о_ Х lcw lo мкФ = =-- Xlcw в VRIPPLE VRll'f '<E VRIPPLE 65
μА78540 УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ 66 Ри с . 1. Типовая схема инвертирующего ствбилизвторв и его рабочие характеристики (ТА = 25"С) Характеристика 1 Усnовия ' Типовое значение Выходное напряжение Io= 100мА - 158 "Нестабильность по входному напряжению 8<; v, .;188 5.ОмВ Нестабильность по TOI()' нагрузки 5.0 .; lo"' 150 мА З.ОмВ Максимальный выходной ток Vo= 14 .258 160мА - --- - Пульсации выходного напряжвния 10 = 100мА 20мВ(р-р) --- кпд 10 = 100мА 10% Toкll()l(OA 10 = 100мА 2.ЗмА Рис_ 2- Типовая схемв понижающего стабилизатора и его рабочие характеристики (ТА = 25"Cj RsсО.ЗЗ L ЗООм•Гн Vo = 108 Характеристика Условия Типовое значение Выходное наnряжвние lo= 200 мА 108 Нестабильность по входному напряжению 20.;V,.;ЗОВ 1 .5мВ Нестабильность по току нагрузки 5.О .; /о .; ЗООмА З.ОмВ Максимальный выходной ток Vo = 9.5B 500мА --- Пульсации выходного напряжения 10 =200 мА 50 мВ(р-р) - --- кпд lo =200 мА 74% Токгюкоя fо = 200мА 2.8мА Примечание : • При выхо д ном токе более 200 мА используйте внешний диод для уменьшения мощности . рассеиваемой микросхемой . Рис- З. Типовая схема повышающего стабилизатора и его рабочие характеристики (ТА = 25 "С) Vo=25B R1 230• cl500.О R2 12• Характармстмка i Выходное налряжвнив НёСТабильность по входному напряжению Нестабильность по току нагрузки Максимальный выходной ток Пульсации выходного напряжения кпд Ток покоя Усnовмя ' Типовое эначе~ме Io= 50 мА 258 - 5.;v," 15в 4.ОмВ --- -- 5.0 "' Io "' 100мА 2.ОмВ - Vo = 23.758 160мА - - ·--- - /0 =50мА ЗОмВ(р-р) - Io= 50 мА 79% - Iо=50мА ' 2.бмА
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ DС/DС-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ 1156ЕУ5, 1184ПН1 Аналог МС34063А ОСОБЕННОСТИ - -- ON Semlconductor For_" Dмsюno/Мot~ t Входное напряжение ••••••••••••.•• .••• ••• ••••••••• ••••••••••• 3.0••. 40 В t Низкий ток потребления в дежурном режиме t Ограничение тока t Выходной ток кпюча •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• до 1.5 А t Реrулировка выходного напряжения t Рабочая частота •• •• ••• • •••••••••• • •••••••••••••• . ••• •• ••• • •• до 100 кГц t Точность источника опорного напряжения . •• • •• •• •• •• • •. • • • .•• •• •• •• .•• 2% ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ Товарные знаки фирм изготовителей ТИПОНОМИНАЛЫ Прибор КР1156ЕУ5 КР1184ПН1 СТРУКТУРНАЯ СХЕМА 1 Корпус 1 Производитель 2101.8-1 ~ НТЦСИТ 2101.8-1 э Микрон Микросхемы 1156ЕУ5 и 1184ПН 1 представляют собой схему уп­ равления ОС/ОС-преобразователем напряжения, предназначенную для применения в повышающих , понижающих и инвертирующих преобразователях с минимальным количеством внешних элемен ­ тов. Микросхемы состоят из термокомпенсированного источника опорного напряжения (ИОН) , компаратора, генератора с регулируе­ мым рабочим циклом, схемы ограничения тока, выходного каскада и сильноточного ключа . Не имеет отличий от структурной схемы МСЗ406ЗА , См . стр. 68. СХЕМА ПРИМЕНЕНИЯ Не имеет отличий от схемы применения МСЗ406ЗА , См . стр . 70. ЦОКОЛЕВКАКОРПУСОВ ------------------------------ Пластмассовый корпус типа OIP-8 Коллектор ключа Эмиттер ключа Ёмкость генератора Земля КР1156ЕУ5 КР1184ПН1 Csw 1 Esw 2 СтЗ GNO 4 в CoRIVER 7 lsENSE 6 Vcc 5 СОМР- Питание выходного каскада Токочувствительный вход Положительное напряжение питания Инвертирующий вход компаратора 67 Е1
МСЗЗО6ЗА/3406ЗА ON Semlconductor Formtt1y •DМ5Jcwlct~ СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ DС/DС­ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ОСОБЕННОСТИ-------------- ТИПОНОМИНдЛЬI ______________ Входное напряжение ••••••••••••• ••••• • ••••••••••••• • ••••••• 3 .0 •• •40 В Низкий ток потреблення в дежурном режиме Оrраничение тока Выходной тохключа ••••••••••••••••••••••• .•• • •• • •• • • • ••• •••• до 1.5А Регулировка выходного напряжения Рабочая частота •••••••••••••••••••••• • • •••• ••••••••• •••••• до 100 кГц Точность источннка опорного напряжения •••••••••••••••••••••••••••• 2% Типономинал МСЗЗОбЗАD МСЗЗО6ЗАР1 MC33063AVD МСЗЗОбЗАVР МСЗ406ЗАD МСЗ406ЗАР1 Температура, ·с : Корпус - 40...+85 SOP-8 - 40...+85 DIP-8 - 40 ... +125 SOP-8 - 40... +125 DIP-8 о... +10 SOP-8 о... +10 DIP-8 ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ СТРУКТУРНАЯ СХЕМА------------ Микросхема МСЗЗО6Зд/З406ЗА представляет собой схему управ ­ ления ОС/ОС-преобразователем. Она содержит термокомпенсиро­ ванный источник опорного напряжения (ИОН), компаратор, генера­ тор с регулируемым рабочим циклом, схему ограничения тока, вы­ ходной каскад и сильноточный ключ. Данная серия специально раз­ работана для применения в повышающих, понижающих и инверти­ рующих преобразователях с минимальным количеством элементов. ЦОКОЛЕВКАКОРПУСОВ ------------------------------- Пластмассовый корпус типа OIP-8 суффикс Р, Р1 Коллектор ключа Csw 1 rв Эмиттер ключа Esw 2 ~7 Ёмкость генератора Ст 3 ~б Земля GND 4 "5 CoRIVER Питание выходного каскада lsENSE Токочувствительный вход Vcc Положительное напряжение питания СОМР- Инверrирующий вход комларатора Пластмассовый корпус типа SOP-8 суффиксD Csw 1 Esw 2 Ст3 GND 4 8 Соо1vЕЯ 7 lsENSE б Vcc 5 СОМР- МАКСИМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ ______________________ Параметр 1 Символ Напряжение питания Vcc Входное напряжение компаратора VIR Напряжение на коллекторе ключа VqswJ Напряжение на эмиттере ключа (VqsW) = 40 В) Vf(SW) Напряжение коллектор-эмиттер ключа Vcf(SW) Напряжение на выводе CoRIVER VqDRIVER) Ток через вывод CoRIVER 11 lqDRIVER) Ток ключа lsw ТА = 25"С Ро DIP Рассеиваемая мощность и Тепловое сопротивление RиJA тепловые характеристики ТА = 25"С Ро корпусов SOP Тепловое сопротивление RиJA Рабочая температура кристалла TJ МСЗ406ЗА ТА Рабочая температура среды МСЗЗОбЗАV ТА МСЗЗОбЗА ТА Температура хранения Тsта Примечания : 1 _Следует учесть максимальную рассеиваемую мощность корпуса 2. Данные ESD по запросу 68 Значение 1 Единица измерения 40 8(DC) -0.3...+40 8(DC) 40 8 (DC) 40 B(DC) 40 B(DC) 40 B(DC) 100 мА 1.5 А 1.25 Вт 100 "С/Вт 0.625 Вт 160 "С/Вт +150 ·с о... +10 ·с - 40...+125 ·с - 40...+85 ·с -65 ...+150 ·с
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ОС/ОС-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ МСЗЗО63А/3406ЗА ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Символ Значение Единица Параметр Условив не менее типовое 1 не более изм ерениg ГЕНЕРАТОР Частота VсомР- =ОВ, fosc 24 33 42 кГц Ст=1.ОнФ, ТА = 25"С ТОКЗЗрs!Да Vcc=5 ...40B, lcНG 24 35 42 мкА ТА = 25"С ток разряда Vcc =5...40B, [DISCHG 140 220 260 мкА ТА =25"С v/SENSE = Vcc . Отношение тока разряда и 3Щ)S1Да ТА = 25"С ICJiSCЖlfcж; 5.2 6.5 7.5 - Порог ограничителя тока Iснэ = Iо1sснэ· V,sENSE 250 300 , 350 мВ ТА = 25"С ВЫХОДНОЙ ключ11 - Isw= 1 .ОА. VCEf5AIJ - 1.0 1.3 в Напряжение насыщения, выводы 1 и 8 соединены дарnингтонное вкпючение21 Isw = 1.Од, R8=820м,Vcc=20В VcE(SAT) - 0.45 0.7 в Isw = 1.ОА, Усиление no постоянному току VcE= 5.0 В, hFE 50 75 - - ТА = 25"С Ток утечки коллектора VcE=40B lqDFF} - 0.01 100 мкА КОМПАРАТОР Vm 1.21 - 1.29 в Пороговое напряжение ТА =25"С Vm 1.225 1.25 1.275 в МСЗЗО63д/ Нестабильность no- - 1.4 5.0 мВ poroeoro НЗ\l)ЯЖеt!ИЯ 3406Зд Vсс = З...408 REGuNE no напряжению МСЗЗОбЗАV - 1.4 6.0 мВ входной ток смещения V,N =08 Iiв - -20 -400 нА ВЕСЬ ПРИБОР Vcc = V15ENSf = 5...40 В, Ст = 1нФ, Напряжение литания VсомР -> Vm . Icc - - 40 мА VEsw = VGND• остагыы выводы открыты Приме чания: 1. Для подцержания температуры среды каtс мож н о ближе к температуре крист алла используется импульсная техника с низким коэффициентом заnолнения; 2 . Если выходной ключ находится в mубоком насыщении (неДарлингтонное включение ~ при низком тОt<е ключа ( :s:;; 300 мАJ и высоком токе предвыходного трамзистораJ, может потребоваться до 2 мкс для его выхода из насыщения . В этом случае сокращается время отключения на частотах свыше 30 кГц. что ещё более усиливается при высоких тем пературах . данный эффект не имеет места при дарлинпонном включении, так как выходtЮй ключ не достиrет насыщения . При использовании недарлинпо нного включени я рекомвндуются следующие условия работы предвыходного транзистора : (3 =lcsw'OqDR/VffiJ - 7 .0 мА) "' 10, так как через резистор в эмиттерной цепи предвыходного транзистора должен протекать ток порядка 7 мА при открытом ключе. Рис . 1 • Зависимость времени включения/выключения ключа от времязадающей ёмкости генератора 1000 loN - loFF· мкс 500 200 100 50 20 10 5.0 2.0 1.0 - Vcc 5.ov - - выв[l]=Vсс >-- Bыв~ = GND - !== Тд=25"С ---· ~~А" ~1111 11 .-:/ 1 1 1 1 !А" """' т - 1--+- l oN ~-:......- "V" ~1 х ~ - ~ ·- J:i.i-'"""f 1OFF ~111 11 0.01 0.02 0.05 0 .1 0.2 0.5 1.0 2.0 5.0 1о Ст. нФ МСЗ406ЭА_о•.G Рис. 2. Осциллограмма наnр<А11<ения на задающей ёмкости генератора Vosc.B 10мкс /дел МС340t5ЗА_й2 о ~ - - - - 69 Е
МСЗЗО63А/3406ЗА Рис. 3. Зависимость нвпряжания насыщения от тока э миттера при включвнии эмиттерным повторителем Vce1SAт•· В 1.В 1 ~ 1 ~ - /v './ 1.7 1.6 1--7 ~- / 1.5 1.4 1.3 Vcc= 5.0B Выв ~·~·m:J =Vcc Выв , =GND 1.2 1.1 т.= 25"С 1.0 1 1 1 О 0.2 0.4 0.6 О.В 1.0 1.2 1.4 1.6 IE, А МС:UОбЗА_ОЭ_G Рис. 5. Зависимость порогового напряжения ограничителя тока от твмпературы 400 380 360 340 V11SENSE)1 в ~11 Vcc =5.0 В ~ lсна =lo1scнG 1 1 320 300 280 260 240 220 200 - i"""'---· ~.......... ~..........:::: -55 -25о255075100125 МСЭ406Зд_ОS_G СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ОС/ОС-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ ЕМ Рис. 4. Зависимость напряжения насыщения от тока эмиттера при включении с общим эмиттером 1.1 1.0 0.9 о.в 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 о о 0.2 0.4 0.6 О.В 1.0 1.2 1.4 1.6 lc. А МСЗ406ЗА_D4_G Рис . 6. Зависимость тока потребления в дежурном ражиме от напряжения пит а ния lсс, мд 3.6 11 1 1 - >--- /" 3.2 2.В ,..... - 2.4 2.0 1.6 1.2 Ст= 1 .ОнФ Выв~=Vсс - Выв =GND 1 о.в 0.4 о о5.010152025303540 Vcc. В СХЕМЫ ПРИМЕНЕНИЯ-------------------------------- Рис . 7. Повышающий преобразователь L= 170 мкГн Rsc 0 .22 v" 128 Vouт 2ВВ / 175мд R1 +--------rR=2::>------- 3-0 ---+---01~ 2.2к 47к 3.О'Г 100.07 МСЗ4063А_07_D Тест Нестабильность по напряжению Нестабильность по току Пульсации на выходе кпд Пульсации на выходе с дополнительным фильтром 70 Услови• V,н = в... 16В , /о= 175мд V,н = 12В, 10 =75...175мд V1н = 12 В, fo =175мд VIN= 128, fo = 175мд VIN=12В,lo=175мА Возмож~ый фМльтр Результат 30 мВ= ±0.05% 10 мв = ±0.017% 400мВ(р-р) 87.7% 40мВ(р-р) Рис. 8 . Понижающи й преобразователь Vrн 258 L = 220-.Ai.:rн Vovт 5В / 500мА t---'"""""""-"''-"---C::J---------+-.-01~ 470.0 т ;-т"' Тест Услови• Нес~абильность по напряжению VIN = 15... 25 В, lo = 500 мА Нестабильность по току V,н=25 В. 10=50...500 мА Пульсации на выходе VIN= 25В, lo= 500 мА ТсжКЗ Vw =25B,AL =О.10м кпд VIN= 25В, fo =500 мА - 100.0.l . ВОЗможный вариант фМльтра Результат 12 мВ= ±0.12% 3.0 мВ = ±0.03% 120мВ(р -р) 1.1А 83 .7%
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ОС/ОС-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ Рис . 9 . Схемы повышвющего преобрвзоввтеля с внешним ключом нв токи свыше 1.5 А в . Внешний n-р-n-ключ б. Внешний п-р -п - ключ с насыщением а) б) Рис. 11. Инвертирующий преобразоавтель напряжения Vouт - 128 / 100мА 10000 х 1==r° 100.07 Тест Услоам~ Нестабильность по напряжению V1N =4 .5 . . .6 .0 В, lo = 100 мА Нестабильность по току V1N= 5.0В, 10 = 10... 100 мА Пульсации на выходе VIN=5.0В,lo=100мА ТокКЗ VIN= 5.0 В, RL =0.1 Ом кпд VIN=5.0В,fo=100мА 1 Возможный фильтр Результат .3 .0 мВ = ±Q.012% 0.022 в =±0.09% 500м В (р-р) 910мд 62.2% -- v" V1н МСЗЗО6ЗА/34063А Рис. 10. Схемы понижающего преобразователя с внешним ключом на токи свыше 1 . 5 А а . Внешний n-р-n-ключ б. Внешний п-р-п-ключ с насыщением а) б) ' Рис. 12. Схемы инвертирующего преобразователя с внешним ключом на токи свыше 1.5 А а. Внешний п-р-п-ключ б . Внешний п-р-п-ключ с насыщением т а) б) 71 Е
МСЗЗО6ЗА/3406ЗА СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ОС/ОС-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ Рис. 1 З . Печатные платы и компоновка элементов для схем , приведённых на рис. 7 , 9 , 11 • дополнительный фильтр Преобразователь Повышающий Понижающий Инвертирующий Величина toнJOFF (tон + fт) ~- toFF fон Ст lpК(SWJ Rsc i.м1N Со 72 i '"' ,,,,.- .... 1 220 мкrн' ~} \ / ........ _,,, МСЗ406ЗА ~OD- 1 0 "@)100 2 ~@ "' !;;: + .... g~ · 470 1: 128 1.у! . с. ":1 N 358 ~Ofr,o+о.е .., ЧJ~· > - ... ео ,+' , 100• ' сид \168/ ,_.,.. +О 0- Vout Индуктивность, Гн 170 220 88 Табл. 1. Расчётные формулы Преобразователь --- Повышающим 1 llонижающии (Vоит + VF- VIN(МJN))/(V/N(MIN) - VSдТ) (Vоит + Vf'l/(VIN(MIN) - VSAТ - Vоит) 1/1 1/f (fон + toFF)/(toн/toFF+ 1) (tон + tш)/(toнlfoFF + 1) (fон + toFF) - toFF. (tон + toFFl-toFF 4.0x10-s10N 4.Ох1о-5tон 2louт1МAX1lfoнftoFF + 1) 21оит1МАХ1 O.З/IPКsw O.З/lpкsw ((V,N(MIN) - VSAт)llPКsw)toN(МAX) ((VIN(МIN) - VSAг Vouт)/4>кsw)toN(МAX) 9IooтfoнfVн1PP1.8P -P) IРК~fон + tcщ)/8Vн1PPIFP -p) Витки/лровод З8/#22AWG - 48/#22AWG - 28/# 22 AWG 1 - Инвертирующий !1 VouтJ + Vf'l/(V1н- V5.4т) - 1/f - (tон + foFF)/(toнftoFF + 1) (fон + tш) - toFF 4.Ох10-5tон 2Iooт1МAX)ltoнlfoFF + 1) O.З/IPКsw - ((V,N(MIN)- VSAт)/IPКsl\!foN(МAX) 9looтfoн/VRIPPIFP-p)
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ 1168ЕП1 Аналог ICL7660 ОСОБЕННОСТИ lп~п~I • Широкий диапазон входных напряжений •••••••••••• •• •••••••••• •З•••1О В • Высокий КПД преобразования ••••••••. ••• ••••••••• . •• • . .. ••• .•• • • 97% • Максимальная мощность рассеивания • ••••••••••• • •• • • •••••••• ""'300 мВт • Диапазон рабочих температур • • • ••• • • • • ••• • ••• . • . . •.••••• • • -20••.+70'С ТИПОНОМИНАЛЫ КР1168ЕП1 .•.... .••.. ....... •• . "" • " . •.• . .. АДБК.431420 . 198-ОЗТУ ЦОКОЛЕВКАКОРПУСОВ Пластмассовый корпус типа 2101 .8 - 1 (вид сверху) не подключен п.с. •+• конденсатора САР+ Общий GND •-• конденсатора САР- V+ osc LV Vouт питан ие Вых од генератора Выход стабилизатора Выход S422AC0l -~-g 1~IDD фирм изготовителей ~ ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ Микросхема 1168ЕП1 представляет из себя емкостной преобра­ зователь напр_яжения, преобразующий входное положительное напряжение в выходное отрицательное того же уровня. Так как при­ бор изготавляется по КМОП -технологии , необходимо соблюдать меры защиты от статического электричества. Микросхема выпуска­ ется в пластмассовом корпусе типа 2101 .8-1 . СТРУКТУРНАЯ СХЕМА Не имеет отличий от структурной схемы ICL7660, См . стр . 74. СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ Не имеют отличия от схем включения ICL7660, См . стр . 78. 73 Е
П~ПIЬ ;]}HARRIS ОСОБЕННОСТИ • Высокмй КПД по иаnряжеl!l!ю и мощности из-за отсутстВИR выпрямительных диодов • Простое преобразование наПj)П(еНIКI из +5 В в ±5 В •ТиповойКПД••••.•..""•""•"••"•.•"•••"""•""•.•""•..98% • Широкий диапазон напряжений питания •• " " •.• " •. • " " " • " " 1.5".1ОВ • Иитеrр альное маломощное КМОП-устройство nРИМЕНЕНИЯ • Щитовые приб оры • Портативные приборы • Источник п итания д л я RS-232 • Системы сбора данных • Hanp!lжeНIКI питаl!l!ядля операционных усмпителей • Преобразование положительного иапряжеНIКI в отрицательное ЦОКОЛЕВКАКОРnУСОВ Пластмассовый корпус типа DIP-8, SOIC-8 (вид с верху) не подключен n.c . V+ Питание •плюс• 1<онденсатора САР+ osc Выход генератора Общий GND LV Выход с таби л изатора •Минус " к0нденсатора САР- Vouт Выход S<22ACO I Металлостеклянный корпус типа ТО-99 (вид снизу ) Питание (соед. с корn.) V+ - Выход генератора OSC Выход стабилизатора LV Выход Vouт - СТРУКТУРНАЯ СХЕМА V+ 74 5422АСО2 r n.c . не подключен САР+ ·· плюс " конденсатора GND Общий .... САР - " минус " конденсатора САР+ GND САР - Vouт ICL7660 ИНТЕГРАЛЬНЫЙ КОНВЕРТЕР НАПРЯЖЕНИЯ ОБЩЕЕ оnиСАНИЕ Микросхема ICL7660 представляет из себя интегральный емкос­ тной инвертор напряжения, преобразующий положительное напряжение в диапазоне + 1.5 . .. + 10 В в отрицательное напряжение таково же уровня в диапазоне - 1.5 ... - 10 В . Прибор ICL7660 имеет встроенные генератор , схему управления и 4 мощных МОП -кл юча и требует только два внешних компонента - дешевые электролити­ ческие конденсаторы. Микросхема ICL7660 может использоваться везде, где требуется отрицательное напряжение в диапазоне - 1.5 " . - 10 В . Обычно необ ­ ходимо получить питание -5 В для питания аналоговых схем, используя как источник питания стандартное питание логических схем +5 В . Другое популярное использование - преобразование напряжения батареи +9 В в - 9 В , которое при несiбходимости может быть стабилизировано до -5 В при помощи ICL7664. Микросхема ICL7660 может также использоваться для удвоения напряжения 1.5 В батареи , 'Г.е . для получения от единственного гальванического элемента напряжения питания 3 В, либо , анало­ гичным образом , для получения напряжения питания 6 В от единственного литиевого элемента . тиnоНОМИНАЛЫ Прибор 1 Температурный диапазон Корпус ICL7660CPA О".+ 70'С DIP-8 ICL7660CBA О ". +70'С SOIC-8 - --- ICL7660CТV О... +70'С ТО-99 ---- ICL7660МТV - 55...+125'С ТО-99 МАКСИМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ nдРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ1 __ Напряжение питания (вывод LV не подключен) .. . . ... ..... +10.5 В Входное напряжение по выводам LV и OSC (Прим . 2) : при(V+)<5.5В . . ........................ -0.3".(V+) +0.3В при (V+) > 5 .5 В . ...................... (V+) - 5.5" .(V+) + 0.3 В Ток по выводу LV при (V+) > 3.5 В (Прим. 2) ............ . . 20 мкА Короткое замыкание выхода (V+) ~ +5.5 В . . Продолжительное Рассеиваемая мощность (Прим. 3): ICL7660CТV . . . ... . ,•••.•" ... . . 500мВт ICL7660CPA . ICL7660MТV ......... . ... ..... " . 300мВт •.• ..... . . 500 мВт Диапазон рабочих температур: ICL7660M .. • • .. -55".+125·с ICL7660C . .... ............ . ." ••••. , • ........ О. "+70"С Диапазон температур хранения . . . . . . . . . . ......... - 65". + 150'С Температура выводов (пайка 10 с) . •• _. __ .._. . .... +300"С Примечания : 1. Эксплуатация приборов при приведенных ниже значениях параметров может привести к разрушению прибора. Продолжитеnьная работа при­ бора при предельных значениях влияет на надежность устройства. 2. Соединение л юбо го входа с напряжением , боnьшим V+ иnи меньшим GND, может привести к тиристорному эффекту и разрушению. Приме ­ нять схем ы умощнения выхода ICL7660 . работающие от внешних источ ников питания, не рекомендуется . З. При темперюуре выше 50'С уменьшается линейно на 5.5 мВт(С .
ИНТЕГРАЛЬНЫЙ КОНВЕРТЕР НАПРЯЖЕНИЯ ICL7660 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПриV+ =+5 В, ТА = +25'С если не указано иначе СимволJ 1 Условия Значения Еденица Параметр не менее типово е не более измерений l+ Токооrребления R,= x - 170 500 мкfJ - о·с"' т,"' 1о·с, R, = 10 кОм, LV- свободен 6.5 Верхннй диапазон напряженнй питания (01 не используется) 3.0 - в V+нr (См. Рис. 11 ) -55"С"' т,"' 125·с, R, = 10 кОм, LV-свободен 3.0 5.0 в - V+LI Ннжний диапазон напряжений питания (01 не используется) rnin "' т. "' max , R, = 10 кОм , LV - заземлен 1.5 - 3.5 в- V+н2 Верхннй диапазон наnряжений питания (01 исnользуется) min "' т, "' max , R , = 10 кОм, LV - свободен 3.0 - 10.0 в --- - -- - - - - - V+L2 Нижний диапазон напряжений питання (01 используется) min "' т," max , R, = 10 кОм, LV- заземлен 1.5 - 3.5 в - 1оот=2 мА, т. =25"С - 55 100 Ом lоот= 2 мА, -20·с"' т. "' +7UC - - 120 Ом- 'оит Выходное сопротивление нсточника lоит= 2 мд , -55"С "' т."' +125"С - - 150 Ом V+ = 2 В, Iour= 3мд , LV-заземлен-2о·с "' т. "' +70"С - - 300 Ом fosc Частота генератора PEFF кпд по мощности VourEFF КПД по напряжению l osc Импеданс генератора ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Рис . 1 • Зависимость диапазона напряжений питания от темпаратуры 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 о V+, В 1 1 1 1 - - -- -- -- ·- ,__ - - Диод 01 не требуется - - - 50-25о255075100125 5 4 з 2 о - 1 -2 -3 -4 -5 Т, "С S422AGOI Рис. 4 . Зависимость аыходного напряж е ния от тока нагрузк и Vouт. В 1 1 V+ =+5B _, - >-- т. = 25"С 1 1- 1 ,_, )/ r- 1 1 , ~ о 1020304050607080 S422AG04 - - V+ = 2B,100r= 3 мд , LV- заземлен , -55"С"' т. "' +125"С - - 400 Ом R, =5к0м R, =х V+ =2B V+=5B Рис. 2 . Зависимость выходного сопротивления от температуры louт= 1 мА 300t--+---+---+---+---+---+----t 250 1---+- -+ --+ --+--+- -+- 200 J---+--+- -+- 150 100 -25о255075100125 т ,·с Рис . 5. Зависимость КПД по мощ­ ности от частоты генератора 100 98 96 94 92 90 88 86 84 82 80 0.1 lour:1мAJ 1JIJI 1 --~ 14 1ttfh lovт = 15мд т. = 25"С V+=l+5~ 1 1, кГц 1 11 11 r-- ч 1 1 11 1 1 10 S422AG05 - 10 - кГц 95 98 - '*' 97 99.9 - '*' - 1.0 - мом - 100 - кОм Рис. З. Зависимость аыходного сопротивления от напряжения пи тан ия 10 0.1 0 .01 rоuт. кОм ~ с - т. 25"С = f- f- - ~~- 1 1 1 1 о 2345678 V+,B Рис . б . Зависимость выходного напряжения от тока нагрузки Vouт, В \ \ \ - +-+-- --+--+-!- - 'i \ \ \ \ 2345678 S422AGOl5 75 1
f ICL7660 ИНТЕГРАЛЬНЫЙ КОНВЕРТЕР НАПРЯЖЕНИЯ Рис. 7. Зависимость частоты гвнера­ тора от емкости внешнего времязадающего ко.щенсатора Рис. 8. Зависимость частоты генера­ тора от температуры в отсутствии нагрузки Рис. 9. Зависимость тока потребле­ ния и КПД по мощности от тока нагрузки 01 fоsс . кГц -. ... >-+-+-Н-Жi+---<-+-Н-Н---+--+-~ - ~\~~ 1--+-+-+Ж#i---+--+++ЖИ-+--++Жtt!---+:~ - V+:: +5 В -+-+-1-+++Ж---+++lж+!+--++11 1 0.01 1 11111111 ""' fоsс. кГц 15, МА 100 90 во 16 70 14 60 50 40 30 20 10 0 .001 0 .01 0.1 Casc. нФ 10 5422AG07 -25 о255075100125 20 30 40 50 Рис. 1 О. Зависимость тока потребле­ ния и КПД по мощности от тока нагруз ки Js, МД 100~-~-----------~20 90 во 70 60 50 40 30 20 10 15 3.0 - -J - -+- --+--418 4.5 6.0 7.5 IL, MA 16 14 12 10 в 6 4 2 S422AG10 т.· с S422AG08 IL, MA S422A.G09 Кривые тока потребления , приведенные на Рис. 9 , 1О , включают в себя ток , который отдается непосредственно в нагрузку (RL) от V+ (См . Рис. 11 ). Ток от источника питания разделен поровну между положительной и отрицательной сторонами , замыкаясь через ICL7660 и нагрузку. В идеальном случае Vouт = 2V1м 15 = 21, , так что v,Nх ls"" Vоит х !,. Счита ется, что микросхема питается напряжением верхнего диапазона , если вывод LV оставлен свободным . Если вывод LV замкнут на землю , то микросхема питается напряжением нижнего диапазон а. Рис. 11 . Схема испытаний ICL7660 (С1 и С2 следует увеличить до 100 мкФ, если Cosc превышает 1О пФ) V1N= +SB ls-- It. - Ai. 8 _J1._Гl_ С2 LV 6 5.Гц 10.or 5422АТОI _L GND _[ з ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ----------------------------- Микр осхема ICL7660 имеет все необходимые узлы для построе­ ния схе м ы кон вертер а на пряжения . Добавляются только два внешни х конденсатора . Это могут быть недорогие полярные элек­ тролитические конденсаторы по 1О мкФ . На Рис. 12 имюстрируется работа идеального преобразователя напряжения . В течени е первой половины цикла ключи S1 и SЗ замкнуты , а S2 и S4 разомкнуты , и конде н сатор С1 заряжается до напряжения VrN · В те· чение второ й п оловины цикла замкнуты ключи S2 и S4, а S1 и SЗ разомкнуты , и конденс ато р С1 подвергается отрицательному сдви ­ гу на напря жен ие равное ViN · Предположим . что выключатели идеальны и нагрузка на накопительном конденсаторе С2 отсутству­ ет, тогда заряд от С1 до С2 передается так, что напряжение на С2 точно равно - VIN . Все четыре ключа (Рис. 12) являются мощными МОП-ключами. Ключ S1 - р-канальный, а ключи S2, SЗ, и S4 - n - канальные . Для улучшения работы на низких напряжениях вывод LV необходимо соединить с GND. Это рекомендуется для компенсации падения на п ряже ния , присущего внутреннему стабилизатору на· пряжени я ICL7660 . Если на пряжение питания превышает 3 .5 В , для предотвращения тири сторного эффе кта и повреждения устройства вывод LV должен быть оставле н свободным . 76 кпд Теоретически КПД преобразователя напряжения может прибли­ жаться к 100%. Микросхема ICL7660 приближается к условиям, приводимым ниже для отрицательного умножения напряжений , ес­ ли используются большие значения емкостей С1 и С2 . • Чрезвычайно низкое со пр отивленив ключей в замкнутом состо­ янии - падение напряжения практически отсутствует. • Минимальное потребление мощности схемой управления . • Пренебрежимо малые импедансы реактивного и накопительно­ го кондвнсаторов. Рис. 12. Идеальный преобразователь напряжения 51 52 V IN о------1~ :~1; ~2l То JUlA~ I o-.1..-.l_}J S422APOI
ИНТЕГРАЛЬНЫЙ КОНВЕРТЕР НАПРЯЖЕНИЯ Потеря энергии в цикле перекачки заряда : 1 2 2 Е=2С1[(V,N) -(V0uт)]. Напряжения v,Nи Vоuтбудут существенно различаться , если им­ педансы С1 и С2 на частоте перекачки близ ко сопоставим ы с сопротивлением нагрузки выхода RL . Для снижения выходных пуль­ саций выбирайте С2 большим как по номиналу, та к и по разм е ру (объему) . Увеличение значений как С1, так и С2 будет улучшать КПД . ОБЩИЕ МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ 1. 2. 3. 4. 5. 6. Не превышать максимальное напряжение питания . Не подключать вывод LV к земле при напряжении питания выше3.5В . Использовать диод 01 (См . Рис. 15) при напряжении питания выше 6 .5 В . При использовании полярных конденсаторов положитель­ ный вывод С1 должен быть подключен к выводу [g) микросхемы ICL7660, а положительный вывод С2 - к земле. Если источник питания , от которого питается ICL7660, имеет высокий выходной импеданс (25... 30 Ом) , может потребо­ ваться шунтирование вывода rnJ на землю конденсатором 2 .2 мкФ для ограничения скорости нарастания выходного напряжения до 2 В/мкс . Для предотвращения защелкивания необходимо убедиться , что потенциал на выходе (вывод[§]) не выше потенциала вы ­ вода GND (вывод !т) . Если наличествует такая ситуация , рекомендуется подключение диода типа 1N914 параллельно конденсатору С2 (анодом к выводу[§] , катодом к выводу !т) . ПРИМЕНЕНИЕ ИЗ МЕНЕНИЕ ЧАСТОТЫ ГЕНЕРАТОРА Обычно вывод OSC ICL7660 оставляется неподключенным , и но­ минальная частота генератора составляет 10 кГц (частота перекачки заряда - 5 кГц) . Частота генератора может быть пониже ­ на подключением внешнего конденсатора между выводами OSC и V+ . График на Рис. 7 показывает номинальную величину частоты ге­ нерации в зависимости от величины емкости конденсатора. Понижение частоты генератора будет улучшать КПД преобразова­ ния при очень низких уровнях выходного тока . Нежелательным результатом понижения частоты генератора является увеличение импеданса конденсаторов . Компенсировать это увеличение импе­ данса можно увеличением значений С1 и С2 . В некоторых случаях, особенно в схемах питания звуковых усили ­ теле й , частота выходных пульсаци й 5 кГц нежелательна . Частота генератора может быть увеличена подачей управляющих импульсов на вывод OSC от внешнего генератора . Пороговое напряжение вхо ­ дагенератораравно2.5ВприV+>5В,иравно1/2V+ дляV+<5В. Чтобы устранить возможность возникновения тиристорного эффек­ та, последовательно с входом OSC включите резистор 1 кОм . Если внешний генератор не обеспечивает размаха выходного сигнала до V+ , используйте подтягивающий резистор 10 кОм. Частота перекач ­ ки и частота выходных пульсаций , соответственно , будут вдвое меньше частоты внешнего генератора . Функционирование прибора ICL7660 на более высоких частотах несколько увеличивает потреб­ ляемый ток, но позволяет использовать внешние конденсаторы меньшей емкости , при этом повышается частота пульсаций . ICL7660 КАСКдДИРОВАНИЕ УСТРОЙСТВ Чтобы обеспечить большую величину отрицательного нап ряжения , чем получаемую от одной микросхемы ICL7660, ус ­ тройс тва ICL7660 можно каскадировать, выполняя умножение исходно го напряжения питания , как показано на Рис. 13. Результи­ рующее выходное сопротивление приблизительно равно весовой сумме индивидуальных значений Rоит каждого прибора ICL7660. Пра кт ический предел каскадирования при малых токах нагрузки - 10 устро й ств . Выходное напряжение Vouт= - п(V1N). где п - число кас кадируемых устройств . КОНВЕРТЕР ОТРИЦАТЕЛ ЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ Обычно микросхему ICL7660 применяют как инвертор напряже­ ния с перекачиванием заряда , преобразующий положительное напряжение в эквивалентное отрицательное. Простая схема на Рис. 15 показывает, что необходимы ТОl'ЬКО два внешних компонен­ та- С1 и С2. В большинстве применений С1и С2 - этодешевые электролитические конденсаторы емкостью 10 мкФ . Прибор ICL7660 не является стабилизатором нап ряжения, и выходное со­ противление источника составляет приблизи тельно 70 Ом при входном напряжении +5 В . Это означает, что при напряжении пита­ ния +5 В , выходное напряжение будет составлять - 5 В лишь при мало й нагрузке, и уменьшится до -4 .3 В при токе нагрузки 10 мА. Зависимости выходного сопротивления преобразователя от темпе­ ратуры и напряжения питания показаны на Ри с . 2 и З . Импеданс выхода схемы в целом есть сумма выходного сопротивления ICL7660 и импеданса конденсаторов на частоте перекачки . Напряжение пульсаций на выходе может быть рассчитано . учи ­ тывая, что в течение половины цикла перекачки заряда выходной ток обеспечивается исключительно конденсатором С2 . Напряжение пульсаций вычисляется следующим образом : VRIPPLE = r2 (fpu~p) (С2) + ESRc2 Ifоuт- При номинальной частоте перекачки fpuмP = 5 кГц (половина час­ тоты генератора - 10 кГц), С2 - 10 мкФ, токе выхода - 10 мА, размах пульсаций будет приблизительно 100 мВ . ПАРАЛЛЕЛ ЬНОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ ПРИБОРОВ Параллельное включение ICL7660 уменьшает выходное сопро ­ тивление . Как показано на Ри с. 14, каждое устройство требует собственного реактивного конденсатора С 1, однако накопительный конденсатор С2 является общим для всех приборов. Уравнение для вычисления выходного сопротивления дано на Рис 14. ОБЪЕДИНЕНИЕ ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО УМНОЖИТЕЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ ПИТАНИЯ И KOHBEPrEPA ОТРИЦАТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ Это схемное решение показано на Рис. 16. В этой схеме конден­ саторы С1 и С3 исполняют, соответственно , функции реакторного и накопительного конденсаторов для генерации отрицательного на­ пряжения . Конденсаторы С2 и С4 служат, соответственно, реакторным и накопительным конденсаторами для положительного умножителя напряжения . Однако такая конфигурация схемы приво ­ дит к увеличению выходных импедансов генерируемых напряжений . Это является следствием конечной величины импеданса у общего драйвера перекачки заряда. 77 1
ICL7660 ИСТОЧНИК РАСЩЕПЛЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ На Рис. 18 показан расщепленный источник питания на ±5 В , работающий от одной батареи 9 В. Микросхема ICL7660 инвертирует входное напряжение +9 В в - 9 В, от которого в свою очередь питается стабилизатор отрицательного напряжения -5 В на микросхеме ICL7664 Стабилизатор положительного напряжения ICL7663 работает непосредственно от входного напряжения +9 В, стабилизируя выходное напряжение +5 В . Общий ток потребления ICL7660 и двух стабилизаторов меньше 100 мкА, в то время как нагрузочная способность выхода по току - 40 мА. РЕГУЛИРУЕМЫЙ ИСТОЧНИК ОТРИЦАТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ В некоторых случаях выходной импеданс ICL7660 может представлять проблему, особенно при значительных изменениях 78 Рис. 13. Каскадирование ICL7660 для увеличения выходного напряжения V1N 8 8 САР. v• Vouт , _s _ __.,~-o Vouт 5422АА02 ICL7660 CAP - GND з I Рис. 14. Параллельное включение ICL7660 для уменьшения выходного сопротивления в 8 v 5 САР• Vouт САР. v• Vouт " s_. __ ._o Vouт ICL7660 САР '"1 '" GND ICL7660 с![_~ САР "п'"GND э э .... --- --~ ~-- --- -' С2 I ~22М~ Rсмл = Rouт 1 , где Rouт - выходное сопротивление одной микросхемы n n - число микросхем. Рис. 15. Конвертер отрицательного напряжения V1N 8 v• САР· Vouт ICL7660 CAP - GND S"'22ААОЭ э 01 :· -k!··, 5: : Vouт =-V1N . -· _i;o.o 1 ИНТЕГРАЛЬНЫЙ КОНВЕРТЕР НАПРЯЖЕНИЯ тока нагрузки . Схема, показанная на Рис. 17. позволяет преодолеть эту проблему с помощью управления входным напряжением, что реализовано на микромощном КМОП ОУ типа ICL7611 , и , таким образом , как бы поддерживать приблизительно постоянное выходное напряжение . Непосредственная обратная связь нецелесообразна, так как изменения на выходе ICL7660 происходят не мгновенно после изменений на входе , а только после задержки переключения. Показанная схема имеет задержку, определяемую ICL7660, но достаточную для поддержания соответствующей обратной связи. Желательно увеличение емкости реакторного и накопительного конденсаторов. Значения, показанные на рисунке, обеспечивают выходной импеданс меньше, чем 5 Ом при токе нагрузки 1О мА. Рис . 16. Объединение положительного умножителя и отрицательного конвертера _ Vour- (2V•) - г------+--<1-91~8----<> (Vю 1) - (V,02) 5 Vouт = -(nV1н - VFox) Vouт 1---+---<1~-о +С4 СЗ Рис. 17. Регулировка выходного напряжения вr------" ~-------IV• 5 Vou1 + 10.О 2 + CAPiCL7660 100.О'С--~ САР- GND 5422ААО7 э _Уоuт 1000 Рис . 18. Расщепленный источник питания на ±5 В Cosc100.0 г------.....-----+------IV~ SENSE Vouт Н=:Н~-<!Н:> +5 В ICL7663 GND VSEТ ICL7664 Vouт Н=:Н~-<IН:> - 5 В ViN SENSE
DС/DС-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 1446ПН1 Аналог МАХ731 ОСОБЕННОСТИ в • Выходное напряжение •••••••••••••••••••••••• • •••••••••••••••••• 5 В • Диапазон входных напряжений ••••••• •••••• •••••••• ••••• •• +2.5 . ..+5.25 В • Коэффициент полезного действия • ••• •• •••••••••• • • • ••• • • •87".88% (typ) • Ток нагрузки • • •• •• • •• ••• •• ••• ••••••• • • •••• •••••••••••• ••••• ,,. 200 мА ТИПОНОМИНАЛЫ КР1446ПН1 ЦОКОЛЕВКАКОРПУСОВ Пластмассовый корпус типа 2101 .8 - 1 Вход блокировки SHDN Опорное напряжение VREF Конденсатор запуска SS Конденсатор компенсации СС 4 V+ Напряжение питания Vouт Вход следящей схемы для Vouт LX Выход(стокмощногоМОSFЕТ) 1 GNO Общий $4241CO r Товарные знаки фирм изготовителей ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ Микросхема 1446ПН1 сконструирована для построения схемы преобразователя постоянный ток-постоянный ток (ОС/ОС-кон­ вертер) с выходным напряжением +5 В и гарантированным током нагрузки 200 мА. Основное назначение прибора - 111спользование в схеме преобразователя напряжения ряда 1.5 . 2 .5 , 3 .3 , 3 .6 В в напряжение +5 В. Микросхема 1446ПН1 имеет специальный вход для непосредственного включения/выключения выходного напря­ жения +5 В с помощью стандартных логических сигналов . СТРУКТУРНАЯ СХЕМА Не имеет отличий от структурной схемы МАХ731 . См . стр . 80. СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ Не имеют отличия от схем включения МАХ731 , См . стр. 86. 79 Е
hlAXlhl МАХ731/752 МАХIМ INTEGRATED PRODUCTS ПОВЫШАЮЩИЕ DС/DС-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ОСОБЕННОСТИ • Ток нагрузки при оrсутствии внеwнего МОn-транзистора •.••••••••• . 200 мА • Напряжение запуска •••••••• • •••••• • • • • ••••• ••• ••••••• ••••••• • • • 2.5 В • Высокая частота ШИМ с обратной связью по току ••••••••••••••• • •• 170 кГц • Типовой кnддля максима льной нагрузки (МАХ7З1) .. ..••••.•••• . . 82...87% • Типовой кnд для максимальной нагрузки ( МАХ752) ••••• ••••••• •••85 •••95% • Маленькая катушка индуктивности, не требующая конструкторасого реwеНИ11 • Ток потребления ( МАХ752) • ...••• •• . .. • ••.••••••••••..• .•• ..•..• • 2 мА • Защита от перегрузки по току и схема мягкого запуска • Вып уск ает ся в корпусах OIP-8 и SOP-16 • Наличие входа блокировки ПРИМЕНЕНИЕ • nитание 5-вольтовоil логики в устройствах 3-вольтовым питанием • Замена одноrипных ИС в ОС/ОС-преобразователях • nереносные при бо ры • nортативные эвм • Распределенные мо щ н ы е сист емы • nитаемые от батареи устройства ТИПОНОМИНАЛЫ Типономинал ' т. Тип корпуса Типономинал т. Тип корпуса МАХ7З1СРА О."+70"С DIP-8 МАХ752СРА О".+70"С DIP-8 t----- -- - ,__ -- МАХ7З1СWЕ о... +70'С SOP- 16 МАХ752СWЕ о". +70"С SOl'- 16 1-,-М,.--АХ7З---с--tС-/D-+-О,-..-.+"'70""·с,--1-.,.бес-корn_у_С1ЮИ_ МАХ752С/D 0".+70"С бескорпусной -мАХ1з1ЕРА---+-_4-о-".-.8-s·-с-+-- orP --8 - мдХ1s2ЕРд - 40." +8s"C 01Р':В- ,_______ _ +-----+-- МАХ7З t ~Е -40". +85"С SOP-8 МАХ752~А -40 ".+85'С SOP-16 МАХ7З1МJА · 55 ." +125'С CERDIP-8 MAX752MJA -55" . +125"С CERDIP-8 Примечание : 1 . Бесt<орnусной вариант проверен только при ТА = +25'С. ЦОКОЛЕВКА КОРПУСОВ Корпус типа : DIP-8 . CERDIP- 8 Вход блсжировки SR1JN 1 V+ НВГJ)яжение питания ОПОрное напряжение VREF [ 7 Vouт Вход следящей схемы дn'R Vouт Конденсатор эаnуС"8 SS (3 lX Выход (сток мощноrо МОSFЕТ) Конденсатор компенсации се _4'" === -- GND Общий Пластмассовый ко рпус типа SOP- 16 \вид с верх у) 80 n.c . SНNo VR EF n.c . ss се V+ GND n.c GND \SW) '-"111!=='JГ' GND (SW) s.о2.мсо2 S424AC01 ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ Микросхемы МАХ731 и МАХ752 являются повышающими им­ пульсными DС/ DС - преобразовател11ми , изготовленными с использованием КМОП -технологии , и имеющими фиксированный и регулируемый выходы , соответственно . МАХ731 преобразовывает положительное входное напряжение в диапазоне +2 .5 ... +5.25 В в фиксированное выходное напряжение +5 В с током до 200 мА во всем температурном диапазоне . Типовой КПД при полной нагрузке равен 82.. .87%. Необходимость использовани11 только одного дросселя величиной 22 мкГн для всех режимов работы облегчает разработку схемы . Прибор МАХ752 - регулируемый вариант, кото­ рый преобразовывает входное напр11жение начиная с +1 .8 В в любое более высокое напр11жение вплоть до +15 В при выходном токе до 200 мА . Типовой КПД при полной нагрузке сотавляет 85...95%. Для МАХ752 также требуется только один дроссель ин­ дуктивностью 50 мкГн . Микросхемы МАХ731 и МАХ752 используют управляющую схему с широтно - импульсной модуляцией с обратной св11зью по току, ко­ торая обеспечивает высокую стабильность выхода и низкий уровень субгармоник . Типовой ток потребления в режиме холосто­ го хода равен 2 мА . Использование фиксированной частоты генератора 170 кГц упрощает фильтрацию пульсаций и шума и дает возможность использовать небольшие навесные элементы . Кроме этого в МАХ731 /МАХ752 предусмотрены поцикловое ог­ раничение тока , защита от перегрузок по току , возможность внешнего выключени11 и программируемый м11гкий запуск . СТРУКТУРНАЯ СХЕМА SНNo V+ МАХ731/734 О Пун1<:тиром обозначены элементы толь1ео дnя МАХ731 5424ABOJ Нумерация выводов приводится дnя корпуса DIP -8 GND
ПОВЫШАЮЩИЕ ОС/ОС-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЛЯМАХ731 При V,н= +З В, lwAD=O мА, ТА= ТА (miп) ••• TA (max), (См. Рис.1а), типовые величины при ТА= +25 'С, если не указано иначе 1 Значенме Параметр Условия 1 не менее 1 типовое I,040 =0мд - 1.8 Минимальное запускающее напряжение 1,_ОАD=200мд 2.0 - I,OAD= 100 мА - 1.4 Минимальное рабочее налряжение 1,_ОАD=200МД - 2.0 Выходное напряжение V1н=2.7 ...4.65В,О<J,.OAD<200мА 4.75 5.00 Выходной ток . 200 - Нестабильность по напряжению V1н = 2.7...4 .65 В - 0.20 НестабИnьность по току JLOAD =0...100 мА - 0.005 1- кпд VIN=3в.I,OAD=100мА - 87 !-- --- - Ток rотребления 8К11очает ток rотребления rолевоrо транзистора - 2.0 V==О, внутренняя схема - 35 Ток потребления в дежурном режиме Vsж:w = O, oтV+ 6 - Напряжение порога J ВЫСОКИЙ уровень (V+)-0 5 - блокировки 1 НИЗКИЙ уровень - - Ток утеч~<и вход;J блокировки - - Ток короткого замыкания - 1.5 ~тивлен_ие выхода L.X в открытом состоянии - 0.5 Ток утечки через вывод L.X Vos=5 В - 1.0 Опорное напряжение 1.15 1.23 Дрейф опорного напряжения т. = т.(тiп} ... т.1тах} - 50 Чостота генератора 125 170 Сопротивление входа компенсации - 20 ДЛЯМАХ752 МАХ731/752 Ед-цы 1 небоnее 1 измереtмя - в 2.5 в - в -- - в 5.25 в - мА - %/В - %/мА - % 4.0 мА 100 мкА - мкА - в 0.25 в -- 1.0 мкА - А - Ом - мкА 1.30 в - млн-'rс 215 кГц - кОм Величины R1 и R2 соответствуют +12 В на выходе, (См. Рис. 1Ь) V+ =5 В, lwAo = О мА, ТА= ТА (miп) .• . T A (max), типовые величины при ТА= +25°С, если не уквзано иначе 1 Значение Единицы Параметр Условия 1 не менее 1 типовое 1 не более 1 измеренмя Минимальное входное напряжение /LОАо=ОмА - 1.8 2.5 в - МАХ752С/Е V+=4 .5.. .11 .0B, О< l,.OAD< 125 мА 11 .46 12.О 12.54 в -· Выходное напряжение МАХ752М V+=4.5 ... 11 .0B, О< l,.OAD< 125 мА 11.46 12.О 12.54 в МАХ752С/Е/М V+ =6.0...11 .0 В, О< lю.40 <200 мА 11 .46 12.О 12.54 в 1МАХ752С/Е 150 - - мА Выходной ток МАХ752М V+=4.5 ... 11 .0B 125 - - мА МАХ752С/Е/М V+=6 .0 ... 11 .0B 200 - - мА Диапазон выходных напряжений VIN" Vоит 2.7 - 15.75 в -- ---- Нестабильность по напряжению V+=4.0...11.0В - 0.20 - %/В ~табильность ro току l, _OAD =0. . . 100МД - 0.0035 - %/мА КПД V+=5.0В,l,_OAD=100мА - 88 - % Ток потребления Включает ток потребления полевого транзистора - 1.7 3.0 мА - Vsж:w= О, внутренняя схема - 70 100 мкА Ток потребления в дежурном режиме - VSRNo=O,oтV+ - 6 - мкА Напряжение порога ВЫСОКИЙ уровень (V+)- 0.5 - - в бJЮКИровки НИЗКИЙ уровень - - 0.25 в --- ток утечки входа бJЮКИрооm - - 1.0 мкА Ток короткого замыкания - 1.5 - А Сопротивление выхода L.X в открытом состоянии - 0.5 - Ом-- Ток утечки через вывод L.X Voc = +12B - 1.0 - мкА Опорное напряжение 1.15 1.23 1.30 .в Дрейф опорю-о напряжения т. = т. (min) ...т.(тах) - 50 - мпн-• rс - Частота генератора i 130 170 210 кГц 81 Е
МАХ731 /752 ПОВЫШАЮЩИЕ ОС/ОС-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ МАКСИМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ* -- ОПИСАНИЕ ВЫВОДОВ Напряжение на выводах (относи тел ьно GND): с .r Номер 1ы1ода j ИМIОЛ 1 DIP-8 -.- SOP-16 ФуН1ЩИ~ V+,LX ..•... . .............·. ..... -0.3".+ПВ Vouт ......... .. ...... •. ............. +25В n.c . - 1,4,10,15 ss. се. SHDN ........... ............... - 0 .3".((V+) + 0 .3 В) Максимальное значение тока переключения . . . . . . . . . . .... 1 .5 А Опорный ток (IREF) ...............•. .•• ..•. .• .•. .. .. . . 2 .5 мА Мощность рассеивани я (ТА = + 70"С) : DIP-8 (уменьшаетс я на 9 .09 мВт/"С выш е +70"С) ...... 727 мВт SOP - 16 (уменьшается на 9.52 мВт/" С выше +70"С) .... 762 мВт CERDIP-8 (уменьшается на 8 .00 м Вт/"С выш е +70"С) ... 640 мВт Температура хранения ........................... -65 ". + 160"С Температуравыводов(пайка10с)........ •• • •• • • .... +3оо·с Диапазон рабочих тем п ератур МАХ731/752С................... .. ............. о . . . +1о·с МАХ731{752Е .................. . . . . . ... .. ... -40 ". +85"С MAX731{752MJA .................. • ....... ... - 5 5 ... + 1 25"С температура кристалла: МАХ73 1 /752С JE . ...... •.• •.•.• .•.• •.••• ••• , ., • . + 150'С - ~ VRff ss се GND GND (SW) 1 2 2 3 3 5 4 б 5 7 - 8,9 MAX731/7521VIJA ........ . ........................ + 175'С LX б 11,12,13 Пимечани е: Превышение указанных параме тров может вызвать поереждеt-tие прибора. Эtс:сппуатация при этих значениях параметров не гю.цразум евается , а их АЛительное воздействие может уменьшить надежнос ть прибора . Vоит V+ 7 ; в ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Рис . 1 . Осциллограмма работы МАХ731 в режиме непрерывного тока (Соu т= 1 50мкФ, V+ = 3B, louт = 200 мА) 1VLX, 2 В/дел. 0."5 В 1,, 500 мА/дел Vouт. 50 мВ/дел S424AOOf Рис. 4. Осциллограмма работы МАХ752 в режиме прерывистого тока (Соuт= 300 мкФ, V+ = 3 В, 82 lоит = 200 мА) 1VLJ<. 5В/дел.0".12.4 В 1,, 500 мд/дел Vouт. 50 мВ/дел 54241.004 Рис. 2. Осциллограмма работы МАХ752 в режиме непрерывного тока (Соит= 300 мкФ, V+ = 3 В, Iоит = 100 мА) 1vLX. 5 В/дел, о". 12.4 в 1,, 500 мд/дел Vouт. 50 мВ/дел Рис . 5.Переходнаяхарактеристика для МАХ731 при изменении входного напряжения (lLoAD = 200 мА) О Vouт. 10 мВ/дел, f) V1N. О".2В >- 0111 1 1 ' ' 1@1 11 f11 1 1 1 ' ' _LJ_I 10мс/дел 11 1 1 5424АОО5 14 16 Не nодключены - Вход блокировки с низким активным уровнем. Соединяется с землей для перевода микросхемы в "дежурный режим· и с выводом V+ для нормальной работы Выход оnорного наnряжения (+ 1.23 В) с наrру· ЗОЧНОЙ сnособtюстыо ДО 100 м~:А -- ---- Вывод СУемы ·-кого запуска• . При nодлючении внешнего конденсатора на землю обесnечиввет 'мягкий звnуск• и защиту от короткого замыкания Вывод для подключения внешнего комnенсИрующе- го конденсатора контура ОС по наnряжению Общий (земnя) Общий ВЫВОД МСЩНЫХ ВЫХО,l»<~Х ключей FH Оба выеода должны быть соединены с землей , не имеют 1 внутреннего соединения между собой Выход стока мощного внутреннего п-канального MOSFEТ 1Вход схемы контроля выходного напряжения Вход налряжения пнания Рис. 3. Осциллограмма работы МАХ731 в режиме прерывистого тока (Соuт = 150мкФ , V+= 3B, lоит = 100 мА) 1VLX. 2 В/дел, 0".5 В 1,. 500 мА/дел Vouт. 50 мВ/дел Рис. 6. Переходная характеристика для МАХ752 при изменении входного напряжения llоит = 200 мА, V0ит= 12В) О Vouт. 50 мВ/дел, с гюстоянной составл. f) V+,5В/дел,6".9В
ПОВЫШАЮЩИЕ ОС/ОС-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ МАХ731/752 ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (Продолжение)----------------------- Рис. 7. Переходная характеристика для МАХ752 при изменении входного напряжения (four= 200 мА, Vouт= 12 В) О Vouт. 50 мВ/дел , с постоянной составл. 6 V+,5В/дел,6...12В Рис.10. Переходная характеристика для МАХ731 при изменении тока нагрузки (V+ = +б В, Vouт= 15 В) О Vouт, 50 мВ/дел , с постоянной составл . 6 Iouт, 50 мд/дел, 10". 125 мА Рис. 1 З. Зависимость КПД от выходного тока для МАХ752 КПД ,% 100 ~--~-----,...----.-------, 90 во V+=98 V+=68 ---1----+--см. Рис. 20. Тд=+25"С Vouт=15B 70 ~--___.---~----'------' о 100 200 Iоuт. мд 300 400 5424АGОЗ Рис. 8. Переходная характеристика для МАХ731 при изменении тока нагрузки 100 90 60 70 О Vouт. 100м8/дел, @ louт, 100 мд/дел 2мс/дел S424A008 о Рис. 11. Зависимость КПД от ВЫХОДНОГО тока для МАХ731 КПД, % 1 1 Тд =+25"С V1N= 38 V1N = 2.58 --~ -~- . ~-- : - 100 200 300 400 500 louт. мА S42U.GO • Рис. 14. Зависимость тока потребления от напряжения питания дляМАХ731 lо, мА 6.0 1 1 Тд=+25"С- 5.0 -~~ ~!".'f'.. · .. .... ... .. 4.0 3.0 ...... r-.. 1 ~ 2.0 1.0 о.о 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 V1Nt В Рис. 9. Переходная характеристика для МАХ731 при изменении тока нагрузки (V+ = +б В, Vouт= 12 В) О Vouт. 50 мВ/дел , с постоянной составл . 6 Iouт . 100 мд/дел , 10". 200 мА Рис . 12. Зависимость КПД от выходного тока для МАХ752 КПД ,% 100 ~---,...-~~-~-~---.------, 90 60 V+=98 V+=68 --+--+---+-- см. Рис. 20. Тд = +25"С Vouт=12В 70 ~--'-------'-----'----'-----' о 50 100 150 200 250 300 Iouт. мА 5"'24AG02 Рис. 15. Зависимость пикового тока через дроссель и максимального аыходного тока от напряжения питания для МАХ731 1400 1200 ___j _ пи~ов~й ток дросселя IL 1 1000 . z~ ,о... piP<t-- - -f -- "'о/ 600 600 ""'"'<t-"? ~с; -~ т. = ·•25'С 400 200 ~i о 2.0 2.5 ' 3.0 V+, B 1 1 3.5 4.0 4.5 83 11
Мдх.731/752 ПОВЫШАЮЩИЕ ОС/ОС-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (Продолжение)----------------------- Рис. 16. Зависимость пикового токв через индуктивность от выходного тока для МАХ752 Рис. 17. Зависимость пикового тока через индуктивность от выходного тока для МАХ752 Рис. 18. Зависимость максимального выходного тока от напряжения питания для МАХ752 1, (peak) , мА 1, (peak), мА louт (max), мА 800 1000 >--1--f--l-__ ,f--+ - _ _ ,- -+ - - -+--+- -+ V+=6 B 800 600 600 400 400 Ж, V+т1gв V+=11В --t---+- -t---+-+- cм . Рис.20. Тд = +25"С 200 >---+->----+-__,>--+---+- L1 =50мкf С4 = ЗООмкФ Vouт = 15В см . Рис.20 . т. = +25"С о >--+-->--l-f-f--1-~-~~-~~ о >-----+--->--~-~--~-~ 100 200 lаuт. мА зоо 400 о 100 200 зоо 400 500 2 4 6 в V+, В 10 12 14 Табл. 1а. Типоаая продолжительность "мягкого эапуска"для МАХ731 при V1н =З В, С4 =150 мкФ С1 [мкФ) ' Продоn•итеnьность [мс) С1 [мкФ) Продоn•итеnьность [мс) 0.1 1 10 1.0 1 100 -· 0.2 1 20 2.0 1 160 - -·- --- 0.5 1 50 5.0 1 170 Табл. 1Ь. Типовая продолжительность мягкого старта для МАХ752 при Vouт= +15 В, С4 =300 мкФ У+ [В) 4.5 6.0 9.0 1 -- - - --t--- 12.0 4.5 6.0 9.0 12.0 lоит [мА) о о о L Продол•ительность [мс_) _ _ __ , С1 = 0 .1 мкФ , С1=О.47мкФ ! с1=1.ОмкФ 90 210 25а 65 1З5 150 З5 65 50 о зо 50 .з5 75 155 680 I ЗВО 425 880 125 235 1125 2260 4.5 6.0 --+--- ----+-- -- ->--- ---+---- - 125 1З5 595 1255 9.0 125 55 2ЗО 475 12.0 125 за sa 40 При Vоит= +12 В, С4= ЗООмкФ V+ 1 1оит 1 Лродол.мтеnьность [мс) в мА ·с1=0.1 мкФ С1 =0.47 мкФ С1 =1.0мкФ 4.5 о 55 115 125 6.0 о 40 80 70 9.0 о за 60 45 - -- 4.5 100 90 зsо 780 6.0 100 60 210 445-- 9.а 100 30 6а 6а 4.5 2аа 175 715 169а 6.а 2оа 85 З4а 760 - -- 9.0 2ао 30 75 1 125 Примечание : " Продолжительность " мягкосо запуска " ±35%. С1 - конденсатор на выводе SS, С4 - выходной конденсатор 84 lour . мА S424AG01 ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ Есть три важных значения входного напряжения: запускающее напряжение при отсутствии нагрузки , запускающее напряжение при полной нагрузке и минимальное рабочее напряжение. Запуска­ ющее напряжение при отсутствии нагрузки обычно меньше, чем 2 .0 В , но наличие нагрузки не позволяет запуститься при этом на­ пряжении . Небольшое повышение входного напряжения вызывает увеличение тока , что позволяет выходному напряжению увеличить­ ся до регулируемого значения. Микросхема МАХ731 запускается при напряжении на входе 2.5 В и обеспечивает стабилизацию выхо­ да при токе нагрузке до 200 мА. Прибор МАХ752 запускается и обеспечивает стабилизированное напряжение 12 В и ток до 150 мА при минимальном входном напряжении 4- .5 В. Микросхема МАХ731 может питаться напряжением , которое она сама вырабатывает. Как только напряжение на выходе достигает 5 В, микросхема начинает питаться от этих 5 В и может выдавать ток до 200 мА , имея на входе удерживающее напряжение всего 2.0 В (1.4 В для тока нагрузки 100 мА). Величина удерживающего напря­ жения имеет большое значение при питании от батареи, так как определяет уровень , до которого может разрядиться батарея со­ храняя стабилизированное выходное напряжение . Входное напряжение вплоть до 16 В не вызывают поврвждения прибора , но стабилизация выхода прекращается как только напря­ жение на входе превысит заданный выходной уровень. При этом схема контроля выходного напряжения удерживает ключ в закры­ том состоянии , з ток в нагрузку течет через дроссвль и диод (выходное напряжение на одно прямое падение напряжения на ди­ оде (0.3 . . . 0 .6 В) меньше входного) . Ток может течь по этому пути даже при удалении микросхемы из платы. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ Импульсные преобразователи МАХ731/МАХ752 используют ши­ ротно-импульсную модушщию (ШИМ) с обратной связыо по току вместе с простой схемотехникой повышающего преобразователя с целью повышения постоянного нестабилизированного напряже­ ния . Микросхема МАХ731 преобразовывает входное напряжение 1.4.. .5 .25 В до 5 В на выходе. Прибор МАХ752 имеет регулируемый выход. Применение ШИМ с обратной связью по току обеспечивает поцикловое ограничение тока, превосходную нагрузочную и пере­ ходную характеристику .
ПОВЫШАЮЩИЕ ОС/ОС-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ Схема имеет две петли обрапюй связи : внутреннюю токовую петлю , которая контролирует ток выходного ключа с помощью токо­ чувствительного резистора (R5 ) и усилителя , и внешнюю петлю по напряжению , которая контролирует выходное напряжение с по­ мощью усилителя ошибки . Внутренняя петля осуществляет поцикловое ограничение тока , запирая транзист ор выходного кл ю­ ча , когда ток переключения достигает порога , опреде ляемого внешней петлей по напряжению. Например, при падении выходно ­ го напряжения изменение в сигнале ошибки поднимает порог, позволяя схеме запасти и передать в нагрузку большее количество энергии в течение каждого цикла. СХЕМА ПРОГРАМ М ИРУЕМОГО "МЯГКОГО ЗАПУСКА" Для обеспечения уверенного запуска микросхемы необходимо к выводу SS подключить конденсатор емкостью 0 . 1 . .. 5 мкФ . После включения напряжение на конденсаторе медленно нарастает, за­ ставляя напряжение на выходе усилителя ошибки также медленно нарастать , что эквивалентно медленному увеличению порога огра­ ничения по току, и устраняет бросок тока при включении питания. Скорость нарастания напряжения определяется величиной емкости конденсатора на выводе SS (тиnовов значение 0 . 1 мкФ). В Табл . 1 приведены временные характеристики для различных значений ем­ кости конденсатора и параметров схемы . Выходное напряжение уменьшается, если ток нагрузки начинает превышать максимальное значение . Компаратор перггрузки по то­ ку срабатывает, если ток нагрузки превышает 1.5 А. При этом конденсатор на выводе SS разряжается на землю через внутренний транзистор . СХЕМА ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕГРУЗОК ПО ТОКУ Когда ток нагрузки превышает значение 1.5 А , выходной каскад выключается внутренней токовой петлей ОС, а компаратор пере­ грузки по току с помощью внутрен ней логики запускает процедуру "мягкого запуска". В каждом цикле выходной МОП-транзистор включается снова и остается открытым, пока ток не превысит порог поциклового ограничения тока и предел перегрузки по току. Вели­ чина конденсатора на выводе SS должна быть не меньше 0 .01 мкФ для нормальной работы схемы защиты от перегрузки по току. СХЕМА БЛОКИРОВКИ Подключение вывода блокировки (SHDN) к земле переводит МАХ731 /МАХ752 в дежурный режим . При этом выходной МОП­ транзистор удерживается в выключенном состоянии , но остается внешний путь для тока от V+ к нагрузке че~з дроссель и диод и-дру­ гой путь от V+ к GND через дроссель , диод и внешние резисторы обратной связи . Для МАХ731 сопротивления резисторов обратной связи составляют приблизительно 80 кОм . Внутренний ИОН выклю­ чается, разряжая при этом конденсатор на выводе SS . Типовой ток, потребляемый в дежурном режиме , равен 35 мкА . Для возврата к нормальному функционированию надо подключить вывод SHDN к V+ , после чего запустится процесс "мягкого запуска " и МАХ731 вый­ дет из дежурного режима . " Вапdgар" ИОН с напряжением +1 .23 В обеспечиеавт ток до 100 мкА на выводе VREF· Шунтирующий конденсатор подключается между выводами VREF и GND и имеет величину 4 .7 мкФ для МАХ731 и 0.01 мкФ для МАХ752. РЕГУЛИРУЕМЫЙ ВЫХОД (ДЛЯ МАХ752) Выходное напряжение для МАХ752 устанавливается двумя ре­ зисторами R1 и R2 (см . схему включения) , которые образуют делитель напряжения между выходом и входом усилителя ошибки (вывод СС) . Цепь ОС изменяет выходное напряжение таким обра- МАХ731 /75 2 зом, чтобы напряжение в средней точке делителя А1 , R2 равнялось +1 .23 В. Благодаря использованию КМОП -технологии входное со­ противление вывода се имеет очень большую величину и почти не нагружает делитель напряжения . Значение R2 выбирается любым в диапазоне 10... 30 кОм . а R1 рассчитывается по формуле : R1=R2 Vouт 1.23[В]-1 Конденсаторы С5 и С7 служат для компенсации петли ОС . Вели ­ чины , меньшие указанных на схеме, не рекомендуются, так как могут приводить к неустойчивой работе . РЕЖИМЫ РАБОТЫ Режим непрерывного тока Это нормальный режим для МАХ731 / МАХ752 и означает, что ток в дросселе течет непрерывно. Схема управления изменяет дли ­ тельность рабочего цикла с помощью схемы поциклового ограничения тока и формирует стабилизированный выход для то­ ков, не превышающих предельные значения . Этот режим обеспечивает самую лучшую нагрузочную и переходную характе­ ристику. Во время запуска и при малых нагрузках требуемая длительность рабочего цикла не обеспечивает непрерывного тока через дроссель , и схема переходит в режим прерываемого тока . Режим прерываемого тока В этом режиме в каждом цикле ток через дроссель увеличивает­ ся от нулевого до максимального значения и затем снова спадает до нуля по пилообразному закону. Хотя КПД остается все еще хоро ­ шим , зто приводит к увеличению пульсаций на выходе и появлению "звона " на резонансной частоте катушки индуктивности , что однако не вызывает никаких проблем . Режи м с пропуском импульсов При очень маленьких токах нагрузки (в несколько миллиампер) даже в режиме прерываемого тока в нагрузку передается больше энергии , чем требуется, вследствие чего микросхем а переходит в режим с пропуском импульсов, при котором стабилизация выхода Е достигается пропуском целых циклов . КПД частично уменьшается " до 70... 80% из-за того , что ток потребления МАХ731 / МАХ752 стано- вится соизмеримым с низким током нагрузки . Сипнал на выходе ключа становится непериодичным, что приводит к появлению ни ­ зкочастотной составляющей в выходной пульсации, которая может превышать 50 мВ . Для уменьшения пульсаций в этом случае надо использовать фильтрующий конденсатор большой емкости с ни- зким последовательным сопротивлением (ESP) . Контроллер МАХ731 /МАХ752 обычно функционирует в режиме непрерывного тока и переходит в режим прерывистого тока или режим с пропуском импульсов во время критических состояний . Работа в режиме непрерывного тока дает более сглаженный выход, чем прерывистый или режим с пропуском импульсов , потому что размах пульсаций . минимизирован. Частота пульсаций зафиксирована на частоте генератора , упрощая фильтрацию выхода . Возможно создание схемы на основе МАХ731 , которая будет использовать режим прерывистого тока как основно й. удалив для этого компенсирующий конденсатор, указанный на типовой схеме включения . Тем не менее , этот режим обычно не рекомендуется по нескольким причинам . Во-первых, пиковые токи в ключе и дрооселе становятся намного более высокими , уменьшая выходной ток. Во ­ вторых , величины индуктивности, сопротивления и номинального пикового тока дросселя становятся критическими , физический размер также увеличивается. В заключение , в выходном фильтре требуются компоненты с большим номиналом . 85
МАХ731/752 УКАЗАНИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ Для фиксированных выходов на 12 или 15 В можно использовать МАХ732 или МАХ7ЗЗ . Эти микросхемы созданы для работы на этих напряжениях при выходных токах до 200 мА ( 125 мА для МАХ733) , не требуют внешних делителей напряжения и допускают входное на­ пряжение выше 4 В . Типовая схема включения для МАХ731 показывает стандартную повышающую схему применения . Эта схема работает при напряже ­ ниях на входе 2 .5 . .. 5 .25 В. Выходной ток зависит от входного напряжения питания (см . Рис. 15). ВЫБОР ДРОССЕЛSI В большинстве случаев вместе с МАХ731 можно использовать дроссель на 22 мкГн и на 50 мкГн для МАХ752 . Важная характерис­ тика - номинальный возрастающий ток насыщения дросселя, который должен быть больше в 2 .5 раза постоянной составляющей тока нагрузки (500 мА при токе нагрузки 200 мА) . Для маломощных нагрузок могут использоваться меньшие величины индуктивности . В Табл. 2 приведены рекомендуемые типы дросселей для различ­ ных применений . КПД перечисленных дросселей для поверхностного монтажа почти эквивалентен КПД больших дросселей для монтажа в отверстия . ВЫБОР КОНДЕНСАТОРА ВЫХОДНОГО ФИЛЬТРА Основной критерий для выбора конденсатора выходного фильт­ ра - низкое эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) . Произведение изменения тока дросселя на ESR выходного конденсатора определяет амплитуду высокочастотных составляющих , накладываемых на выходное напряжение . ESR кон ­ денсатора должно быть меньше, чем 0.25 Ом, чтобы удерживать размах выходных пульсаций меньше 50 мВ во всем диапазоне токов (при использовании рекомендуемого дросселя). Кроме того, ESR конденсатора выходного фильтра должно быть минимизировано, чтобы поддерживать устойчивость по переменному току. Обрати­ тесь к Табл. 2 для выбора подходящего конденсатора. В приведенной типовой схеме включения величина выходного конденсатора должна быть по крайней мере 300 мкФ, чтобы под­ держивать устойчивость при предельных нагрузках (например 2 конденсатора МАХСО01 на 150 мкФ, соединенных параллельно) . При уменьшении нагрузки необходимая емкость конденсатора сни­ жается пропорционально . ДРУГИЕ КОМПОНЕНТЫ Для предельных нагрузок (200 мА) надо использовать диод Шот­ тки с номинальным током по крайней мере 500 мА (например1N5817) . Величины двух компенсирующих конденсато­ ров на входе СС выбраны такими, чтобы обеспечить наилучшую переходную характеристику. СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ ~--- -- - ------------ -- -----~ 86 Рис. 19. Типовая схема включения МАХ731 V1N<>-1>---- ..- . -- --, :СС20.1 1~мкГнr __р_н~--- - - - - - • ..-------. 6 : L2_25_м_к_Гн : LXl-"--+'-~,_._..;..._.f',.,,....._..... __-+ - < > V o v т 6 МАХ731 С10.15 . +св : :z: 22.0: --------------· CS О Нумерация выводов О. 15 дана для DIP- 6 + С4150.О с;т 0 .151 5424.AAO J ПОВЫШАЮЩИЕ ОС/ОС-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ФИЛЬТРАЦИSI ВЫХОДНЫХ ПУЛЬСАЦИЙ Необязательный низкочастотный П-образный фильтр может быть добавлен на выходе , чтобы уменьшить размах выходных пуль­ саций до 5 мВ . Частота среза приведенного на типовой схеме фильтра - 21 кГц . Так как катушка индуктивности фильтра включена последовательно с выходом схемы, ее сопротивление должно быть минимизировано, чтобы избежать излишнего падения напряжения. Заметьте , что делитель напряжения для обратной связи должен быть включен до , а не после фильтра . РАЗВОДКА ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ Расположение печатных проводников некритично , за исключени­ ем соображений минимизации шумов . Шунтирующие конденсаторы должны размещаться как можно ближе к микросхеме, чтобы предот­ вратить неустойчивость и шум на выходе . Вывод диода Шоттки должен также быть достаточно коротким , чтобы предотвратить быст­ ро нарастающие импульсы на выходе . Рекомендуется использовать одну сторону печатной платы в виде земляной поверхности, но зто необязательно. ШУНТИРОВАНИЕ ВЫВОДА V+ Для типовой схемы включения МАХ752 при выходных напряжени­ ях больше 1З В с током нагрузки больше 100 мА , конденсатор С2 должен быть размещен на расстоянии меньше, 'jем на 1/ 2" (12.7мм) от выводов V+ и GND . Этот конденсатор гасит выбросы напряжения , создаваемые переходными процессами при больших нагрузках . Табл. 2. Способ Дроссель Конденсатор - монтажа тип фирма тип фирма CD54-220 (22 мкГн) ДЛЯ МдХ731 Монтируе- f--- - ~ Sumida CD54-220 (22 мкГн), мыйна СО54-470 (47 мкГн) 267-серия Мatsuo поверхность ДЛЯ МдХ752 -·-~-- ·- СТХ 100-серия Coiltron1cs Миниатюрные RСН654-220 для ОS-СОN-серия. орrани· МАХ731 Sanyo для монтажа в RСН654·470 ДЛЯ Su m1da ческий nолуnроводнико - OS-CON отверстия МАХ752 вый с малым ESR - МАХСООI 150 мкФ элек- Rl.1284-22 ДЛR МАХ731 тролитический с малым Мах1111 ESR Недорогие - для монтажа в Renco PL-серия, электролити - Nichicon отверстия RL1284-47 для ческий с малым ESR МАХ752 United LХF-серия Chemi- ' Соп ~--------- - Рис. 20. Типовая схема включения МАХ752 п.с. 7 С10.1 ФНЧ r-----------·· • ·L2~" : 1--"--+''--i~--....;....-"'..,,...,'"'-....--~>-<>vovт . +св : :r::22 .0 : --------------· О НумерациS! выводов дана для DIP-6 54 24.М.02
DС/DС-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 1446ПН2 Aнanor МАХ734 ОСОБЕННОСТИ в • выходное наnр11•енме " •••••• • ••••••••••• ••• • ••• • ••• ••. •• . . .• 12 в ±5% • Дмвnаэон входных нвnря.ений •.••••••• ••• •••••••• • • • • •••• • •••• 1.9 . . •12 В • Коэффициент noneэнoro действия ••• • • •• ••• •• ••• •• • •••• ••• • • ••• 88% (typ) • Токнвrруэки •••.••••••••••••••••• ..••••• •. . ..•.•• .••••••••••• с;175мА ТИПОНОМИНАЛЫ КР1446ПН2 ЦОКОЛЕВКАКОРПУСОВ Пластмассовый корп ус типа 2101 .8 - 1 вид сверху Вход блокировки SHON Опорное напряжение VR eF l<оКАенсатор зanyetr:a SS t<оцденсатор компенсации се V+ Напряжение питания Vouт 8ход следящей схемы дns:i Vouт LX Выход ( сток мощного MOSFEТ) GNDDбщий S4257COJ Товарные знвки фирм изготовителей ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ Микросхема 1446ПН2 сконструированв для построения схемы ОС/ОС - конвертора с выходным напряжением +12 В и гарантирован­ ным током нагрузки 120 мА . Основное назначение прибора - ис­ пользование в схеме преобразователя напряжения +5 В в напряжение +12 В . предназначенного для создания напряжения про граммирования электрически программируемого ПЗУ (так назы­ ваемой ФЛЭШ -памяти) . Микросхема 1446ПН2 имеет специальный вход для непосредственного включения/выключения выходного на­ пряжения + 12 В с помощью стандаРтн ых логических сигналов . Не имеют отличия от схем включения МАХ734 , См . стр . 89. Прибор поставляется только по специальному заказу 87 Е
~~IAXl~~I MAXIM INTEGRATED PRODUCTS ОСОБЕННОСТИ • Выходное напряжение ••••••• " •••••••••.••. . .••••••••• . .• • +12 В ±5 % • Гарантируемы й выходной ток ••••••••••••••••••• • ••••••••...•••• 120 мА • Ток потребления в дежурном режиме •••••••••••••• " •••••••• • •••• 70 мкА • Типовой КПД ...•• " " " •••••.•••" " ••••" •" ••••••• .•••••••••88% • Минимальное входное иаnрАЖение •••• •••••. ••••• •••••• ••••••. ••. 1. 9 В nРИМЕНЕНИЯ • Источ ники питания на +12 В для проrраммирования ФЛЭШ-памяти • Источ ники на +12 В для питания РСМСIА-шины • Твердотепьные •Дисководы" • Портативные компьютеры • Компахтные источнИIСИ на +12 В для питания ОУ ОБЩЕЕ оnИСАНИЕ Микросхема МАХ734 nредставляет из себя nовышающий им­ nульсный nреобразователь постоянного тока в постоянный ток с выходным напряжением + 12 В и гарантированным током 120 мА при входном напряжении 4 .75 В . Микросхема специально сконструиро­ вана для nрограммирования ФЛЭШ-памяти . Для работы микросхемы из внешних элементов требуются только два конденса­ тора по 33 мкФ , один диод и катушка индуктивности на 18 мкГн . Вся схема умещается на площади меньше , чем 0 .3 квадратных дюйм а, если все элементы монтируются на поверхность. Прибор МАХ734 также имеет уnравляемый логическими сигналами вход блокиров ­ ки , позволяющий применять прямое управление от микропроцессора . Исnытания , проводимые на разных этапах изго­ товления, гарантируют выходные характеристики во всем диапазоне нагрузок . входНых напряжений и темnератур. МАКСИМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ nдРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ Наnряжение на выводах : V+, LX .•, .••,,•••••• . . . . (-0 .3".+17)В Vouт .•..... , ..... +25В ss. се , SHDN .. ............. ' .. . - 0.3...(V+)+0.3в Пиковый ток nереключения (JLX) . . . •............• . . . 1.5А ОпорныйтокUREF).......•............ . .. 2.5мА Мощность рассеивания (Тд = +70'С): DIP-8 (уменьшается на 9.09 мВт/'С выше +70' С) ... 727мВт SOP-8 (уменьшается на 5.88 мВтГС выше + 70'С) . . 471 мВт CERDIP- 8 (уменьшается на 8 .00 мВт/'С выше +7О0С). . 640 мВт МАХ734 DC/DC-KOHBEPTEP ДЛЯ ПРОГРАММИРОВАНИЯ ФЛЭШ-ПАМЯТИ Микросхема обладает следующими свойствами. позволяющими экономить энергию батареи : КПД - 88 % , ток потребления в рабо­ чем режиме - 1.1 мА и 70 мкА в дежурном режиме. При использовании микропроцессора для управления выводом блоки ­ ровки рабочий ток питания может быть уменьшен до величины , меньшей , чем 500 мкА . Для запуска микросхемы необходимо вход­ ное напряжение более 1.9 В . В приборе МАХ734 исnользуется широтно-импульсная модуля ­ ция для управления током для обеспечения высокой стабильности выходНого напряжения и низкого уровня субгармоник. Фиксирован­ ная частота генератора 170 кГц облегчает фильтрацию nульсаций и nозволяет исnользовать миниатюрные внешние конденсаторы. тиnоНОМИНАЛЫ Тнпономинал .4Т, Корпус МАХ734СРА О... +70'С DIP-8 - МАХ734СSА О... +70'С SOP-8 -МАХ734С/D О."+70'С бесх~--- МАХ734ЕРА -40." +85'С DIP-8 -МАХ734ЕSА -40 .. .+85'С SOP-8 - MAX734MJA - 55...+125'С CERDIP-8 - - ЦОКОЛЕВКА КОРПУСОВ Платмассовый корпус типа: DIP-8 , SOP-8 , CERDIP-8 вид сверху Вход блокировки ЭТТЖ" опорн ое напряжение V REF Конденсатор запуска SS Конденсатар компенсации СС 4 ДИаnазон рабочих температур : МАХ734С. .. . .. . V+ Напряжение питания Vouт Вход следящей схемы для VOIЛ lX Выход (сток мощного MOSFEТI GND06щ•й . . О".+70'С МАХ734Е.... . .....••• , , •.•, , ..... .. . -40".+85'С MAX734MJA .. ........ ,. " . " •• . " .•. . ..... -55 ." +125'С Температура кристалла : МАХ734С/Е . . . .•" . •.••• """ """ . . +150'С MAX734MJA............... ,,.•...•.•.•. .....+175'С Диапазонтемпературхранения ... ..• .••••• . .... - 65.. .+160'С Температура выводов (пайка 10 с) ...... •• , , •• ......... +300-С Превышение указанных параметров может вызвать повреждение прибора. Эксплуатация при этих значениях параметров не подразуме­ вается, а их длительное воздействие может уменьшить надежность прибора. 88
ОС/ОС-КОНВЕРТЕР ДЛЯ ПРОГРАММИРОВАНИЯ ФЛЭШ-ПАМЯТИ МАХ734 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Все значения приведены для схемы на Рис. 1 при V+ = 5 В, lwAo =О мА, ТА= ТА (min) ••• ТА (тах), типовые величины при ТА= +25'С, если не указано иначе Параметр 1 Условия ~ Значения -~ Единицы не менее -,-- типовое - ,-- не бол ее измерения ~~АХ734С/Е V+ =4.75...12 В (Рис. 1)О мА< lшАо< 120мА 11.64 12.12 12.60 в Выходное напряжение МАХ734М V+ =2...Vоит В (Рис. 2) 11.40 12.12 12.60 в V+ =4.75 В (Рис. 11 120 150 - мА- - - V+ =4.75 В !Рис. 21 - 175 - мА - Ток нагрузки V+ =3.5В(Рис.2) - 110 - мА V+ =2.7В(Рис.2) - 75 - мА V+=2.0В(Рис.2) - 40 - мА Рис.1. - 3.5 - в-- Минимальное входное пусковое напряжение Рис. 2. 1.9 - - - в -- ·- Максимальное входное напряжение - - Vоит в - - - - - Нестабильность по входному напряжению V+=5...12В - 0.20 - %/В Нестабильность по току нагрузки l,0AD =О...100 мА - 00035 - %/мА кпд V+ =5...12 B,l,aAD =0...100 мА - 88 - % --- Включая ток переключения ( Прим. 1) - 1.1 2.5 мА -- 70- - 100 Токпита~<ия SHDN =О, вся схема - мкА ·- SHDN = О, топько через вход V+ - 6 - мкА V,н(Прим . 1) 2.0 - - в- Пороговое напряжение на входе бпокировки V" (Прим. 1) - 0.25 в - Ток утечки на входе блокировки - - - 1.0 мкА Сопротивление открытого ключа !"'=500мА - 0.5 - Ом Ток утечки закрытого ключа V05=12 В - 1.0 - мкА Опорное напряженив - 1.23 - в - - Дрейф опорного напряжения т, = Т{min) ... Т{тах) (во всем рабочем диапазоне) - 50 - млн-•rс ---- Частота генератора - 170 - кГц - Импеданс вывода коррекции - 7500 - Ом Примечание: 1. Ток nотребления может быть уменьшен до значения меньше 500 мкА nодачей имnуnьсов на вход SHDN nри работе нв небольшую нагрузку_ См "Общее оnисвние" . ТИПОВЫЕ СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ------------------------------ Рис . 1 • Стандартная схема включения Рис- 2. Схема включения с питанием от выходноrо напряжения V1NO---------+т~ +3.5В...+12В 1 ~s-н_D_N---.•----• 2 7 VREF V0uт - V1NO-----~=--------, +1 .9В...+ 12В 1 1N5817 SНDN V+1--.....---...-;.н--. 2 VREF Vouт 3 МАХ734 6 SS LXt----<_....-,_.-oVauт 47нФ 3 МАХ734 6 I ~330 1-1_н_Ф__~ S42sмo2 Рис- 3- Схема источника питания для проrраммирования ФЛЭШ-памяти V1NO----~.___..,__ +4.758... +12 8 33.О~ 8 6 118мкГн 1N5817 Vpp Уnравление программированием (от микропроцессора ) V+ m1DN L.X 1--+-8'1-+-+---О Vouт МАХ734 7 VО!!Г 1--+- - - . GNoCC 4 5 1нФ + 33.О 5425ААО1 I +128 120мА ss L.X ! -"--+ -----' GIO S 18мкГн 89 Е
DС/DС-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 1446ПНЗ Аналог МАХ641 ОСОБЕННОСТИ 1-АЮ-1 • Р~лировка выходного напр11жениt1 с помDЩЫО двух резисторов • Фиксированное выходное напряжение •• • • • • • • • • ••• • • •••••••••.... • +5 В • Диапазон входных напряжений • • •• .••• •••••••••• • • • • .•••••• •• 1.9 .. .12 В • Коэффмциеит nолезного действия • •••••• • •• •• •••• • •••• •• •••••• 80% (typ) • Ток нагрузки (без внешнего транзистора) •• • • ••••••• • ••••••• • ..•• с; 450 мА ТИПОНОМИНАЛЫ КР1446ПНЗ ЦОКОЛЕВКА КОРПУСОВ Пластмассовый корпус типа 2101 .8-1 Вход монитора LВI Вы•од МО><иrора LВО Земля GNO Коммутатор дросселя L.X -=== Комnенсвция Обратtiвя свазь Выход формирователя выход ·-No-~ ~ Г-l D фирм изготовителей - - L _ J ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ Микросхема 1446П НЗ сконструирована для построения схемы повышающего преобразователя постоянный ток-постоянный ток (DС/DС-конвертер) с выходным напряжением +5 В и гарантиро­ ванным током нагрузки 450 мА. Для работы с мощной нагрузкой возможно подключение внешнего транзистора. 8 состав микросхемы также включен монитор напряжения батареи. Микрос­ хема 1446ПНЗ допускает регул~вку выходного напряжения с помощью внешнего делителя . СТРУКТУРНАЯ СХЕМА Не имеет отли чий от структw~ной схемы МАХ641 , См. стр . 91 . СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ Не имеют отличия от схем включения МАХ641 , См . стр . 92. Прибор поставляется только по специальному заказу 90
hlAXl~_,I MAXIM INTEGRATED PRODUCTS ОСОБЕННОСТИ t Фиксированные выходные напряжения дnя МАХ641 •••••••••••••••••••• • .• • ••• .• • • ••••• ••••••••••• +5 В дnя МАХ642 ••• •••••••••• •• •••••••••••.. • ••••••••• • • ••••• +12 В дnв МАХ643 •• • ••••••••• ••• •• •••••••••• •••.•• • ••••••• •• •• +15 В t Реrулироека выходноrо наnр11*ения с nомощыо двух резисторов t Встровннвя схема управления мощным внешним МОП-транзистором t Типовой рабочий ток . ••••••••• •• • • ••• •••••••• •• •• ••••• •• •• ••• 135 мкА t Типово й КПД •• •••••• • •••• •• •• •• • • • • ••••••• • • ••••••••••••••• • ••• 80% t Выпускается в корпусах типа DIP-8 и SOP-8 ПРИМЕНЕНИЯ t Про стые DС/DС-прео бразо ватели с высоким КПД t Мощные источники бесперебойного питания на уровне плат t Источники питания, использующие батареи t Переносные приборы и устройства сввзи ЦОКОЛЕВКА КОРПУСОВ Корпус типа : DIP-8 . SOP-8 , CerDIP-8 Вход монитор е LBI 1 Вы ход монитора LBO Звмля GND К оммуrатор,дросселя ВИД CBBPX)I СОМР Компенсация VFe Обратная сввзь ЕХТ Выход формирователя Выход 5""2ЗАСОr МАКСИМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ -- Выходное напряжение , Vouт ....... ~· . .. .. . . ... ....... .. +18 В Выходное напряжение, LX и LBO . . . . . . . . ................ + 18 В Входное напряжение : выводы LBI, LBO, VFB • СОМР ..... ....... . -0.3 .. .(Vouт + 0.3) В Вь~ходнойтокчерезLX............. . ........ 450мА(р-р) Выходной ток через LВО . . . . . . . ..•. . . . ..... 50мА Рассеиваемая мощность : DIP-8 (уменьшается на 8.33 мВт/'С выше +50"С)....... 625 мВт SOP-8 (уменьшается на 6 мВт/'С выше +50"С) . . . . . . 450 мВт CERDIP-8 (уменьшается на 8 мВт/'С выше +50"С)...... 800 мВт Диапазон рабочих температур: МАХ64хс ........ . . . . • .•••..•• . . ....... о...+1о·с МАХ64хЕ.. .. . . ...• ..... ...... ..... • ..... -40...+85"С МАХ64хМ........ . ................. -55...+125"С Температура хранения ............. .... .......... - 6 5 ... + 160"С Температура выводов (пайка 10 с) ...................... +300"С Примечание : Прев ышение указанных параметров может вызвать повреждение прибора . Экс:nлуэ:тация при этих значениях параметров не подразумевается , а их длительное воздействие может уменЬllJить надежность прибора. МАХ641/2/З ПОВЫШАЮЩИЕ ИМПУЛЬСНЫЕ DC/DC-KOHBEPTEPЫ ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ Повышающие импульсные сщбилизаторы МАХ641/642/643 раз­ работаны для создания DС/DС -п реобразователей с выходной мощностью от 0.005 до 1О Вт при использовании минимального количества внешних злемвнтов. Для маломощных применени й требуются только конденсатор выходного фильтра и небольшой дешевый дроссель. Для питания мощны х нагрузок необходимо использование дополнительного би­ полярного или МОП-транзистора . В состав микросхемы также включен монитор напряжения батареи. Приборы МАХ641 /642/б43 имеют фиксированные выходные на ­ пряжения +5, +12 и +15 В, соответственно . Кроме того, выходное напряжение можно регулировать с пОМОЩl>Ю делителя из д13ух со­ противлени й. ТИПОНОМИНАЛЫ ТИПОНОМИltВЛ 1 Те~тур- 1ныи диап11ЗОt1 Корпус Тиnономинвл Т~ервтур- 1 ныи диаnазом Kopnyc МАХ641ХСРА 0... 70-С DIP-8 МАХ642ХЕSА - 40 .. . +85'С SOP-8 MAX641XCSA 0... 70-С SOP-8 МАХ642ХЕJА -40... +вs·с CERDIP-8 с-- MAX641XC/ D о... 10·с бескорпусной MAX642XMJA - 55 . . . +125"С CERDIP-8 МАХ641ХЕРА -40 .. . +8s·c DIP-8 МАХ64ЗХСРА - t-- - О... 70'С DIP-8 МАХ641ХЕSА 1 -4o ... +8s·c SOP-8 МАХ64ЗХСSА 0... 70-С SDP-8 МАХ641ХЕJА -40...+85'С CERDIP-8 МдУ.64ЗХС/О О. •• 70 " С 6есщтусноМ МАХ641ХМJА -ss .. . +125·c CERDIP-8 МАХ64ЗХЕРА - 40 ...+вs·с DIP-8 МАХ642ХСРА О•••70'С DIP-8 МАХ64ЗХЕSА -4o ... +8s·c SOP-8 MAX642XCSA о...1о·с SOP-8 . t;iAX643XEJд -4o .. .+8s·c CERDIP-8 MAX642XC/D 0... 70-С бескорпусной МАХ64ЗХМJА - 55 ... +125"С CERDIP-8 Мдх642ХЕРА - 4o ... +8s·c 1 DIP-8 ni.-~aн- : Х = А с разбросом выходного напряжения 5%, Х = В с разбросом вы­ ходноrо напряжения 10% . СТРУКТУРНАЯ СХЕМА 91
МАХ641 /2/3 ЭЛЕКТРИЧЕСКИ Е ХАРАКТЕРИСТИКИ ТА= +25 'С, если не указано иначе С-вол Параметр +VIN Рабочее напряжение Запуt:кающее напряжение ls 1 Ток потребления 1 VREF Внутреннее опорное напряжение Vоит Выходное напряжение кпд Нествбильность по нагряжению Нестабильность по току fo Частота гвнератора ---JТК частоты генератора 1 !Длительность рабочего цикла jСогротивлвние выхода ЕХТ lом IOFF Время пераключения выхода ЕХТ Rон Согротиаление выхода LX в ОЩJЫТОМ COCTOSfiИИ lxi. Ток утечки через вывод LX v, Прямое падение напряжения на диоде r;;- Входной ток чераз вывод V•в Viв, Пороговое напряжение на входе LBI монитора батараи 1,т Входной ток монитора батареи !,во Выходной ток монитора батареи I,вDI. ток утечкина выходе монитора батараи ТИПОВЫЕ СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ Рис . 1. Схема включвния 1 ПОВЫШАЮЩИЕ ИМПУЛЬСНЫЕ ОС/ОС-КОНВЕРТЕРЫ Усло111111 Значение Еди1И1Ы - ~е менее Т1111О8О1! не более измеренмв Напряжение на выводе Voor . т. в полном рабочем диапазонкв 2.0 - 16.5 в - r. =+25'C 1.5 1.3 в Напряжение на выводе Voor - т. в полном рабочем диаnазонв 1 .В - - в - Voor= +5 B 0.135 - 0.4 мА Выход LX не используется, Voor= +12 В - 0.5 2.0 мА т. в полном рабочем диапазоне Vоит- +15 В О.75 - - 2.5 мА r. =+25'C 1.24 1.3 1 1.38 в т. в полном рабочвм диапазоне 1.20 - 1.42 в Без нагрузки , Разброс МАХ641А 4.75 5.0 5.25 в выводVFв выходного МАХ642А 11.4 12.0 12.6 в соединен с напряжения 5% МАХ643А 14.25 15.О 15.75 в GND, r.в МАХ641 В 4.5 5.0 5.5 в nолнw Разброс рабочем выходного МАХ642В 10.В 12.0 13.2 в диапазоне напряжени я 10% МАХ643В 13.5 15 16.5 в - - во - % - 0.5 Vоит <+VIN <Vоит - 0.08 - %Vоит +V5 =0.5 Vоит. Роит=0...150 мВт - 0.2 - %Vоит Vоит= +5 В МАХ641А 40 45 50 кГц - · МАХ641В 37.5 45 56.5 кГц Vour=+ 12B МАХ642А 45.5 50 56 кГц МАХ642В 42 50 62 .5 кГц Vоит=+15В МАХ643А 45.5 50 56 кГц МАХ643В 42 50 62.5 кГц - - -60 - Гц/'С МАХ641 , Vоит= +5 В 40 50 60 % МАХ642 , Vоит = +12 В 40 50 60 % МАХ643 , Vоит = +15 В 40 50 60 % Vоит=+5В, fwr= :!:10мА - 140 - Ом Vоит= +15В, fwr= :!: ЗОмА - 90 - Ом С, =330пФ Vour =+5B - 160 - нс Vour= +15B 125 - - НС lx= 100мА Vour =+5B - 6 12 Ом Vоит= +15 В 3.5 7 Ом- - т. = 25'С - 0.01 1.0 мкА - VLX=+16B , т. во всем диапазоне (С, Е) - - 30 мкА т. во всем диапазоне (М) - - 100 мкА J,.-100мА - - 1.0 в - 0.01 10 нА - 1.31 - в - - 0.01 10 нА V,во=+О.4В, Viв1 =+1 .1 В Т.- +25'С - 1.0 - мА т. во всем диапвзоне 0.5 - - - мА - VLВ0=+16.5В,VLВ1=+1.4В - 0.01 3.0 мкА Рис. 2. Схема включения с преобразованием +З В на входе к +5 В на выходе с ре гулируемым выходным напряжением +58 VO\Л>VIN 18Мt<Гн 4 1 1.В1 "' -~LВО ; В СО МР i VFВ ] _____ __. GND 1 lX +ЗВ -· 1.В1 ~ 2LВО Ф + ззо.о I 8 СОМР i v" 7 I GNO 3 5'2ЭААОI 3 S42ЗАА02 92
ПОВЫШАЮЩИЕ ИМПУЛЬСНЫЕ ОС/ОС-КОНВЕРТЕРЫ МАХ641/2/З ОПИСАНИЕ ВЫВОДОВ Симвоn 'Номер вывада Функц1111 LВI 1 Вход монитора батареи . Когда наnрюкение на выводе меньше nорогового (+ 1.31 В) , на выходе LBO монитора образуется вытекающий ток - LВО 2 Выход монитора батареи . Открыты й сток п-канального МОП-транзистора , формирующий вытекающий ток, когда VLВ1 <+1.31 В ·- GND э ЗеМЛ!\ --- - -- -- L.X 4 В маломощных применениях вывод l.X используется для управления внешним дросселем с помощью внутреннего мощного п-канальнuго МОП- транзистора. Выход l.X имеет типовое аыходное сопротивление б Ом и номинальный пиковый ток 450 мА Vоит 5 Регулируемый выход DС/DС-преобразоватеЛя при использовании внутреннего МОП-транзистораИ-Фиксирующеrо диюда. При использовании внешнего диода этот вывод служит для подачи напряжения питания и обычно соединяется с катодом внешнего диода --- Выход схемы управления анешним мошн ым биполяр ным или МОП -транзистором. Напряжение на выводе ЕХТ изменяется от О до Vоит. а полное ЕХТ б сопротивление сток-исток состаsаляет при близител ьно 100 Ом. НИЗКИЙ уровень на выводе ЕХТ соответствует открытому состоянию на аыводе LX, а ВЫСОКИЙ уровень - закрытому - V,в 7 Выходнов напряжение имеет фиксированную величи ну, когда вывод v,8 соединен с зем лей . Этот вывод используется как вход обра тной связи от внешнего делите л я для регулировки выходного напр я жения - Вход СОМР соединен с енутренfИА де1Мтелем наnрюкения , которы'\ исnоrьзуется для устаНО11G1 ф икси роеанноrо выходноrо напряжения . В -оторых СОМР 8 ситуациях конденсатор компенсации опережения (величино й 100 пФ...1О нФ ), включенный между выводами Vouт и СОМР, уменьшает низкочастотную пульсацию и улучшает переходную характеристику. При использовании внешнего делителя напряжения на выводе v,8 аывод СОМР надо заземлить ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Рис. З. Зависимость тока от выходJtого напряжения lg. MA 2 .0 -----~--------~ 1.5 1-----+ -----+------1 1.0 0.5 о о 5 10 Vouт,B ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ БАЗИСНОЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ 15 5"'23AGOI Рис. 4 . Зависимость выходно.-о тока через вывод LX от напряжения на нем 11.J( , MA 400 r---r---т---.---,.---....----. Тд =+25"С 1 200 Vоuт = ЗВ 100 о о 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 з.о Vl.J( . B S42ЗAG02 Рис. 5. Зависимость частоты .-енератора от выходно.-о напряжения lо,кГц 55 1 1 Т• =+ 25С 50 45 /"' 1/ 40 35 30 1 25 о - - v .. .- / о24б 810121416 Vouт,8 542ЗАGОЭ Работу микросхем МАХ64х лучше всего понять , рассматривая контур стабилизации на Рис. 6. Когда напряжение на выходе пада­ ет ниже заданной величины , компаратор ошибки переключается на ВЫСОКИЙ уровень , подключая внутренний генератор с частотой 45 кГц к затвору внутреннего МОП-транзистора и к выходу ЕХТ. Вы ­ вод ЕХТ обычно соеди няется с затвором внешнего мощного п-канального МОП -транзистора. При этом МОП-транзистор вклю­ чается и выключается с частотой внутреннего генератора. Рис. 6. Типовая схема включения МАХ641 ВЫСОКИЙ уровень на выходе ЕХТ переводит МОП-транзистор в открытое состояние . При этом ток через дроссель линейно увели ­ чивается , запасая в нем энергию . Когда НИЗКИЙ уровень на выходе ЕХТ закрывает МОП-транзистор , магнитное поле дросселя постепенно исчезает, а напряжение на нем изменяет полярность. Это напряжение открывает фиксирующий диод , и ток поступает в нагрузку. Когда выходное напряжение достигает заданного уровня , компарато р ошибки отключает генератор от вывода ЕХТ, пока на ­ грузка не разрядит выходной конденсатор фильтра до величины меньше заданного уров ня . При маломощных нагрузках (до 250 мВт) прибор МАХ641 х может работать без внешнего ключа , в этом случае вывод LX используется для подключения дросселя , а из внешних компонентов требуются только внешний конденсатор и дроссель . R1 R2 100• 93 Е
МАХ641/2/З РАБОТА С ПИТАНИЕМ ОТ ВЫХОДА Микросхемы МАХ641х не имеют вывода VtN · Напряжение для за­ пуска подается через внешний дроссель (и диод , если он используется) к выводу Vаит· После запуска преобразователь про ­ должает питаться от своего собственного выходного напряжения Токой способ обеспечивает максимальный диапазон управления затвором МОП -транзистора и, следовательно , минимальное сопро­ тивление в открытом состоянии . Это также позволяет преобразователю запускаться при более низких входных напряже ­ ниях . ЕСЛИ У1н БОЛЬШЕ, ЧЕМ Уоuт Если напряжение на входе стабилизатора превышает заданный уровень на величину, большую , чем одно прямое падение напряже­ ния на диоде, выводы ЕХТ и LX будут отключены и выходное напряжение перестанет регулироваться . При этом ток в нагрузку будет течь непосредственно через фиксирующий диод . До тех пор, пока входное напряжение будет на 0.6 В больше заданного выход­ ного уровня , напряжение на выходе будет равно входному. ФИКСИРОВАННЫЙ ИЛИ РЕГУЛИРУЕМЫЙ ВЫХОД Для использования микросхемы при фиксированном выходном напряжении (+5 В для МАХ641, +12 В для МАХ642 и +15 В для МАХ64З), вывод VFв соединяется с GND , и не требуется внешний делитель. Для получения выходных напряжений , отличных от фиксирован ­ ных , необходимо использовать внешний делитель напряжения для подачи сигнала ОС на вход Vrn . как показано на Рис. 2. Значения АЗ и R4 рассчитываются следующим образом: Vauт RЗ=R4 1 .З1 [В]-1 . МОНИТОР НАПРЯЖЕНИЯ БАТАРЕИ Монитор напряжения батареи сравнивает напряжение на своем входе(выводLВI) с напряжением внутреннего ИОН (+1 . З1 В) . На вы­ ходе монитора напряжения батареи (вывод LBO) устанавливается НИЗКИЙ уровень всякий раз, когда напряжение на выводе LBI пада ­ ет ниже +1 . З1 В . Порог срабатывания монитора напряжения батареи устанавливается резисторами R1 и R2 (см . Рис. б.) . Со ­ противление R2 выбирается любым в диапазоне от 10 кОм до 10 МОм, обычно 100 кОм , а значение R1 рассчитывается по формуле : V<в R1=R21_З1 [В]- 1, где Vw - заданное напряжение разряда батареи . КАК ВЫБРАТЬ ВЕЛИЧИНУ ИНДУКТИВНОСТИ ОБЩИЕ РАССУЖдЕНИЯ Работа описываемых преобразователей основана на накоплении энергии в катушке индуктивности (дросселе) от постоянного вход­ ного напряжения с последующим ее разрядом в нагрузку с целью получить выходное напряжение, превышающее входное . Необходимое значение индуктивности определяется тремя усло­ виями : требуемой выходной мощностью, величиной входного напряжения (или диапазоном его изменения) , а также частотой и длительностью рабочего цикла генератора . Временные параметры генератора имеют важную роль : они определяют, как долго дроссель будет заряжаться в течение каждого цикла , и , наряду с ве - 94 ПОВЫШАЮЩИЕ ИМПУЛЬСНЫЕ ОС/ОС-КОНВЕРТЕРЫ личиной входного напряжения, определяют, сколько энергии будет запасено в катушке . Дроссель должнен удовлетворять четырем критериям : 1. Величина индуктивности должна бытьдостато~о низкой, что­ бы успевать запасать необходимое количество энергии даже при малых входных напряжениях , и должна быть достаточно большой для предотвращения больших разрушающих токов при максимальном рабочем цикле и высоком входном напря­ жении. 2 . Дроссель не должен входить в насыщение даже при макси­ мальном значении рабочего тока . З . Электромаг нитные помехи от дросселя не должны влиять на работу преобразователя и близлежащих схем . Исходя из этих соображений для цифровых схем рекомендуется применять ферритовые стержни, а для чувствительных к помехам анало­ говых схем - тороидальные и броневые сердечники. 4 . Сопротивление обмотки постоянному току должно быть доста ­ точно низким , чтобы не влиять на КПД и исключить самонагрев . Величина сопротивления меньше 0 .5 Ом обычно вполне достаточна. Другие параметры катушки индуктивности , такие как потери в сердечнике или резонансная частота, не имеют значения для частот, на которых работают МАХ641 х. ЕСЛИ ИНДУКТИВНОСТЬ СЛИШКОМ ВЕЛИКА Проблема , наиболее часто возникающая на стадии производства или разработки , заключаетс я в слишком большой величине индуктивности . В этом случае в нагрузку не поставляется достаточное количество тока, что приводит к ухудшению стабилизации . Наихудшая ситуация возникает в следующих случаях : максимальный ток нагрузки минимальное напряжение питания максимальная величина индуктивности , включая допуск максимальное сопротивлении открытого ключа , так как это уменьшает напряжение, прикладываемое к катушке индуктивности . ЕСЛИ ИНДУКТИВНОСТЬ СЛИШКОМ МАЛА Величина индуктивности должна быть достаточно высокой, что­ бы пиковые токи не повредили транзистор и не вызывали насыщение сердечника катушки индуктивности . Большие токи так­ же приводят к ухудшению КПД, использованию больших радиаторов , появлению писка в катушке и увеличению выходных пульсаций. Очень низкие величины индуктивности могут привести к выходу из строя мощных транзисторов . Крутизна нарастания тока в катушке индуктивности, а, следова­ тельно, и пиковое значение, которого он достигает за время активной фазы рабочего цикла, определяется напряжением пита­ ния и величиной индуктивности . Наихудшая ситуация возникает в следующих случаях : максимальное напряжение питания минимальная величина индуктивности, включая допуск минимальное значение сопротивления ключа в открытом состоянии низкая частота переключений (или максимальное время включенного состояния) . ВЫБОР ИНДУКТИВНОСТИ Уравнения для расчета индуктивности, приведенные ниже , должны быть вычислены для обоих наихудших ситуаций, описанных выше. Конечное значение выбирается между минимальной и максимальной расчитанными величинами . Большее значение повышает нагрузочную способность, меньшее - уменьшает пульсации на выходе .
ПОВЫШАЮЩИЕ ИМQУЛЬСНЫЕ ОС/ОС-КО НВЕРТЕРЫ (1) VIN- Vsw L = IРЕАк (toN), (2) где Vs w - падение напряжения на открытом ключ е . П о самым скромным подсчетам, для наихудшего случая это падение равно 0.75В (max),0.25 В (miп) при VIN = +15В и 1.5 В (max), 0.5В(miп)приVIN =+5В. Пример:VIN=+5В±10%,Vоит =15Впритоке15мА. Используются диод Шоттки ( 1N5817) и МАХ64ЗВ . Вычисляем максимальную разрешенную величину индуктивности : /РЕАк=(15В+0.48- 4.58)15мд/0.25(4.5В-0.75В) =174мА, 4.5 -0.75 L= 174 мА 8мкс=172мкГн. Вычисляем минимальную разрешенную величину индуктивности : /РЕАК = 450 мА (из раздела "Максимальные значения параметов и режимов" ; для внешнего МОП -транзистора берется максимальное значение тока через него) . 5.5 -0.25 L= 450 мА 12мкс= 140мкГн. Величина 160 мкГн будет хорошим выбором для этого случая. Приборы с суффиксом "А" с более низкой погрешностью частоты генератора позволяют иметь больший выходной ток в данном применении. ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ---------- ВНЕШНИЙ МОП-ТРАНЗИСТОР Для упрааления током через дроссель при мощных нагрузках можно использовать внешни й МОП или обычный биполярный транзистор . Паспортное значение максимального тока должно соответствовать пиковому rоку через дроссель. Единственное ограничение для внешне го ключа состоит в том , чтобы вывод ЕХТ был способен управлять емкостью его затвора (или базы) на тактово й частоте (45 кГц) . Для увеличения диапазона рабочего напряжения МАХ64х также может использоваться внешний формирователь . Таблица 2 содержит список некоторых МОП -транзисторов и их изготовителей . МОП -транзисторы , включаемые логическим уров­ нем, должны использоваться при напряжении питания меньше +5 В . На Рис. 8 и Рис . 9 изображены схемы , использующие внешние МОП -транзисrоры . КОНДЕНСАТОР ВЫХОДНОГО ФИЛЬТРА Пул ьсации на выходе МАХ641 х имеют две составляющие, сдви­ нутые по фазе на 90°. Одна составляющая выз ва на изм ен ени ем заряда на конденсаторе фильтра в течении каждого импульса на выводе L.X . Друга я являеrся произведением тока разряда и заряда конденсатора на эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) . При использовании дешевых алюминиевых электролитичес­ ких конденсаторов составляющая пульсаций, обусловленная нали чием ESR, часто превышает составляющую, вызванную изме-· нени ем заряда . Следовательно, для минимизации выходной пульсации необходимо использовать высококачественные алюми­ ниевые или танталовые конденсаторы , даже если они меньшей емкости . Наиболее оптимальным будет использование высокока- МАХ641/2/З чественного алюминиевого электролитического конденсатора на 100 ... 500 мкФ параллельно с керамическим конденсатором 0.1 мкФ. диоды Вместе с внешним мощным МОП-транзистором может исполь ­ зоваться внутренний диод, если максимальный ток через диод не превышает номинальной величины (450 мА) и позволяет мощность , рассеиваемая корпусом . Для более мощных нагрузок используется внешний диодШоттки типа 1N5817 (1 А) или 1N5821 (3 А) , включае­ мый между выводами L.X и Vouт параллельно с внутренним диодом . Выпрямительные диоды типа 1N4001 и ему подобные , несмотря на большие значения номинального тока . не рекомендуется использо­ вать из-за большого времени включения, что приводит к увеличению потерь и ухудшению КПД . ШУНТИРОВАНИЕ И КОМПЕНСАЦИЯ Большие токи. возникающие в дросселе , вызывают протекание большого тока через земляной вывод микросхемы . Чтобы избежать возникновения нежелательной обратной связи , полное сопротив ­ ление контура заземления должно быть как можно меньше , и к выводу Vouт должен быть подключен шунтирующий конденсатор (величиной 10 мкФ), независимо от наличия конденсаторов боль ­ шой емкости в других местах схемы . При использовании больших сопротивлений(> 50 кОм) в делите ­ ле напряжения для ОС (RЗ и R4 на Рис. 2.) наличие паразитной емкости на входе VFв может приводить к "запаздыванию" сигнала обратной связи , срывая стабилизацию и вызывая броски в выход­ ных импульсах . Для предотвращения этого необходимо минимизировать длину вывода VFВ и размер проводника печатной платы в точке VFВ . Нормальной работы с равномерно распределен ­ ными импульсами можно также добиться , подключая параллельно RЗ компенсирующий "опережающий" конденсатор емкосrью от 100 пФ до 10 f!Ф. Вход СОМР дает возможность подключать "опережающий" кон­ денсатор к внутреннему делителю напряжения при работе в режиме фиксированного выходного напряжения , который включается выво­ дами Vouт и СОМР. НАСЫЩЕНИЕ ДРОССЕЛЯ Очень важно , чтобы сердечник дросселя не насыщался , особенно при мощных нагрузках , так как это ведет к появлению очень больших уровней тока через внешний импульсный транзистор, вызывая увеличение рассеиваемой мощности , ухудшению КПД и возможный выход из строя как дросселя , 1'ак и внешнего транзистора . Поэтому необходимо убедиться в отсутствии насыщения , измеряя ток через дроссель с помощью токового пробника при максимальной нагрузке и максимальном входном напряжении . Нормальная форма тока через дроссель имеет вид линейного пилообразного сигнала . Насыщение вызывает нелинейные выбросы тока . Чтобы ток через МОП-транзистор не превысил номинвльный , необходимо , чтобы величина индуктивности , включая допуски изготовителя. всегда была больше значения , полученного из соответствующей формулы или указанного в Таблице 1. Кроме того , чтобы сердечник катушки не входил в насыщение , номинальный ток катушки должен быть больше, чем пиковое значение тока 1 (р-р) . Омическое сопротивление дросселя оказывает значительное влияние на выходной ток . Чтобы увеличить выходной ток и получить полный КПД, дроссель должен иметь сопротивление порядка нескольких десятков Ом . 95 Е
МАХ641/2/З ВЕЛИЧИНЫ ИНДУКТИВНОСТИ ---------- Величины индуктивности для часто встречаемых источников питания перечислены в Табл. 1 . Данные в этой таблице относятся к схеме на Рис. 9. Табл. 1. Величины индуктивности для часто встречающихся источников питания (см. Рис. 9) V,н Vоит lоит кпд 1,.ЕАК Параметры Типономинал индуктивности 1[В]1[В] 1 [мА] 1 [%] [А] 1 [мкГН)l[Ом) МАХ641 3 5 200 83 1.3 100 0.01 Зоо 80 2.0 0.05 - 3 5 47 12 39- - - 5 200 91 1.2 0.05 МАХ642 5 12--3SO-- ~89 2 18 0.03- - 5 12 550 87 3.5 12 0.01 5 15 100 92 1.2 39 0.05 5 15 150 89 1.5 27 0.04 МАХ643 5 15 225 892 18 0.03 - 5 15 32~ 85 3.5 12 0.01 ПОВЫШАЮЩИЕ ИМПУЛЬСНЫЕ ОС/ОС-КОНВЕРТЕРЫ Табл. 2. Некоторь1е п-канальные мощные МОП·транзисторы Типономинал Корпус Roнnpиfos V(max) Производитель IRFD121 DIP-4 О.30м(1.3А, 108) 608 H/IR 8UZ71A ТО-220 1.20м(6А, 108) 508 MOT/Sl/SM 8UZ21 ТО-220 0.1Ом(9А, 108) 1008 MOT/Sl/SM IRF513 ТО-220 0.8Ом(2А,108) 1008 H/IR/MOT/SI IRF530 " ТО-220 0. 180м(8А, 108) 1008 H/IR/MOТ/SI IRF540 ТО-220 0.085Ом(8А,108) 1008 H/IR/МOT/SI IRF620 ТО-220 О.80м(2.5А, 108) 2008 H/IR/МOT/SI IRF640 ТО-220 0.18Ом(10А,108) 2008- ----н/iR/МOT/SI RFP25N06L ТО-220 0.085 Ом (12.5 А, 5 8) 508 н RFP12N10L ТО-220 0.20 Ом(6А,58) 1008 н RFP15N06L ТО-220 0.14Ом(7.5А,58) 508 н IRL540 ТО-220А8 0.11 Ом (24А, 4 8) 1008 IR IRL734 ТО-220А8 0.3Ом(7.8А,48) 608 IR IRZ14 ТО-220А8 0.07 Ом (235 А, 4 8) 608 IR МТМ25NО5L ТО-220д8 0.1 Ом (12.5А, 5 8) 508 мот МТМ15N05L ТО-220А8 0.150м(7.5А,58) 508 мот МТМ12NО10L • ТО-220А8 0.180м(6А,58) i 1008 МОТ Код производителя : Н = Н8rris , IR = lnternational Rectifier, МОТ= Motorola, SM = Siemens, SI = SШconix. - - ТИПОВЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ------------------------------- ОСНОВНОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ ДЛЯ МОЩНОГО ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ Табл. З. Параметры дросселя для источников питания общего назначения На Рис. 9 представлена стандартная схема повышающего ОС/ОС - преобразователя для фиксированного выходного напряжения. Выходная мощность определена номинальными токами внешнего МОП -транзистора и катушки индуктивности. а · также емкостью затвора МОП-транзистора, влияющей на время переключения выхода ЕХТ. Типовые времена переключения даны в таблице "Электрические характеристики" . МАЛОМОЩНЫЕ ПОВЫШАЮЩИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ При небольших нагрузках вместо внешнего МОП-транзистора и диода может использоваться внутренний МОП-транзистор и диод, как показано на Рис. 7 . Указанная схема может питать нагрузку мощ­ ностью до 250 мВт. См. Табл. З для правильного выбора дросселя. Диапазон выходного напряжения для МАХ64х может быть расширен (см схему на Рис. 8). Если внешний транзистор имеет достаточное номинальное рабочее напряжение, величина выходного напряжения устанавливается внешним делителем, подключенным ко входу VFB· а к выводу Vouт подводится входное напряжение . - - _v,~+v~т+ fоит [В] [В] [мА] 2 5 5 2 5 10 2 5 15 3 5 25 3 5 40 з 12 5 з 12 10 5 12 12 5 12 25 3 15 5 з 15 8 5 15 10 5 15 15 8 15 35 Рис. 7. Маломощный повышающий преобразователь с фиксированным выходом, использующий вывод LX Рис. 8. Высоковольтный повышающий преобразоаатель 200... 500мкГ V1N 4 LX LBI 2 LВО 8 СОМР 96 Vooт>V1N Уоот =+5 В для МАХ641 Уоот = +12 В для МАХ642 Уоот =+15 В для МАХ64З ЕХТ б Vоит I542ЭАРО2 V1N= +12В "I Vouт=+50B RЗ= R4( Vouт -1) 1.31 в 4 LX 1000 LВI " Vouт 5 2 ;z RЗ + 220.О LВО = 1М I ::а: VFВ GND R4 з 27к 1 EFF Параметры дросселя - - [%] 1 [мкГн] [Ом] 78 470 0.4 74 250 0.44 61 100 0.25 ··- 82 470 0.4 . 75 220 0.55 ··- 79 330 0.35 79 180 0.48 -- · 88 470 0.4 . 87 ззо 0.35 . 73 220 0.55 -- - 71 150 О.4о 85 470 м-· 85 330 0.35 90 500 0.56 Рис. 9. Повышающий преобразоаатель с большим выходным током (См. Табл. 1) V1N Vouт 4 LX п~. 5 Уоuт + 100.0 tво ~ 1000 I СОМРi 7 v'" l GND з S<2ЗАРО<
ПОВЫШАЮЩИЙ DС/DС-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С ЧАСТОТНО­ ИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ 1446ПН21 /22/23 Аналог RH5Rlxx1B ОСОБЕННОСТИ • Дnв лостроения повышающего лреобразователв требуются дроссель, диод и конденсатор • Входной ток ••••••••.•• • ••••••••••••••••••••• .•.•••••••••••• 4 мкА (typ) • Выходное налряжение : 1446ПН21 ••• •• ••. •• .• .• . .•••• .•••••••••••• .••• • • ..•• • • • ••••• ЗВ 1446ПН22. • ••••••••••••• .•••••••••••• • ••••••••••••••••••••• 2 .7 В 1446ПН23. .•• • • ••• •••• ••••• ••••• • • • •••• ••• •••• •••• •••• ••••• 2.5 В • Разброс выходного напряжения •.• ..•••••••••• • ••••• •••••••••••••• ±2.5% • Нll Эl( ИЙ ВЫХОДНОЙ шум • Низкое напряжение запуска •••.••••••••••••••••••••••••••• . " . 0.9 В (max) • Высокий КПД •••..•• .• •• ••••• . ..••••• ..••••••• • • .•. .••••••••• ВО %(typ) • Низкий температурный коэффициент выходноrо напряжения • бескорпусное исполнение ПРИМЕНЕНИЕ • Источники питания для оборудования с батарейным питанием СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ Не имеет отличий от схемы включения RH5Rlxx5B - см . стр . 100 Товарные знаки фирм изготовителей ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ Микросхемы семейства 1446ПН2х изготовлены по КМОП -техно ­ логии и представляют собой повыш аю:цие преобразователи посто ­ янного напряжения с очень низким током потребления и выходным напряжением 2 .5. 2 .7 и 3.0 В. Микросхемы состоят из генератора , схемы управления с частот ­ но- и мпульсной модуляцией. выходного ключевого транзистора . ис­ точника опорного напряжения . усилителя ошибки . резистивного делителя в цепи обратной связи и схемы защиты . Микросхема включает также схему блокировки , которая позволяет перевести схему в дежурный режим с током потребления не более 0 .5 мкА. ТИПОНОМИНАЛЫ Тилономинал Выходное напряжение, В 1 Корпус КБ1446ПН21-4 3 плас тина КБ1446ПН21-5 з КБ1446ПН22-4 2.7 пластина КБ1446ПН22-5 2.7 кристалл КБ1446ПН23-4 2.5 пласт ина КБ 1446ПН23-5 2.5 кристалл ~--'---------- - --~--------------, Прибоr поставляется только по специальному заказу 97 1
RH5Rlxx1 В/28/ЗВ ICO©®OO ПОВЫШАЮЩИЙDС/DС-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ ОСОБЕННОСТИ • Небольшое число внешних комоонентов: дроссель, дi!од и коl\дl!нсатор(RH5Rlxx5B) t СверХНИЗl(ИЙ ВХОДНОЙ ТОК, RH5Rl301В/303В1 отсутствие нвrрузки, 1.5 В на входе • ••••• • 4 мкА (typ) • Высокаil точность выходноrо напроения •••••••• • •••••••••••••••••• ±2.5% • Низкие пупьсации и выходноМ шум • Низкое напряжение звпус ка (при выходном токе 1мА)•••••• •• •••••0.9 В (max) • Высокая производительность •• •• • • •• • • • ••••••••••••••• • ••• • • •• 80 %(typ) • Низкий температурный коэффициент выходноrо напроения •••••• ±50 ppm/"C • Миниmорнь1й корпус RН5Rlxx1B, RH5Rlxx2B •••• • ••••••••••••• • • • •• ••• •. • • •• • •• • • SOT-89 RH5Rlxx3B •• ••••••• •• ••••• • ••••• • •••••••••••••••••••••••• SОТ89·5 ПРИМЕНЕНИЕ--------------- • Источники питания Д/111 оборудоввния с бвтарейным питвнием • Источники питания для камер, камкодеров, видеомаrнитофонов, электронных орrанайзеров, переносноrо коммуниквционноrо оборудоввния • Исто'*lикн питания Д1111 применений, требующих более высокоrо напряжения питания, чем обеспечивают батареи СТРУКТУРНАЯ СХЕМА RH5Rlxx3B ОГРАНИЧИТЕЛЬ 1----.---1 V"' RНSRf_B ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ Микросхемы семейства RH5Rlxx1 В/2В/ЗВ представляют собой повышающие преобразователи постоянного тока с частотно-им­ пульсной модуляцией (ЧИМ), изготовлены по КМОП -технологии и отличаются очень низким током потребления. Приборы RH5Rlxx1 В включают генератор, ЧИМ - схему управле­ ния, выходной транзистор (ключ Lx), ИОН , усилитель ошибки , токочувствительные резисторы , схему защиты ключа Lx . Высоко эффективный повышающий ОС/ОС-преобразователь с низкими пульсациями может быть построен на микрасхеме RH5Rlxx5B с ис ­ пользованием только трех внешних компонентов : дросселя , диода и конденсатора . Схема RH5Rlxx2B использует тот же кристалл , что и RH5Rlxx 1В , и вместо вывода Lx имеет вывод ЕХТ для подключения внешнего мощного ключевого транзистора с низким напряжением насыще ­ ния. Микросхема RH5Rlxx2B может быть рекомендована для применений с выходным током от нескольких десятков до несколь­ ких сотен миллиампер . Прибор RH5Rlxx3B включает также схему блокировки, которая позволяет nepeвecrn схему в дежурный режим с током потребления 0.5 мкА (max) . Семейство преобразователей RH5Rlxx 1В/2В/ЗВ предназначено для использования в источниках питания оборудования с батарей ­ ным питанием , имеющего низкий и сверхнизкий ток потребления. ТИПОНОМИНАЛЫ RH5RI хх хх - х 1тип ленты: Т1 или Т2 для корпуса SOT-89 Тип : 1В - внутренний транзистор Lx ; 2В - выход ЕХТ на внешний транзистор ; ЗВ - по выбору внешний /внутренний транзистор, функция блокировки схемы Выходное напряжение , возможные значения 2.5 . .. 7 .5 В сшагомО . 1 В Например : RH5Rl502B- Т1 . ЦОКОЛЕВКАКОРПУСОВ------------------------------- Пластмассовый корпус типа SOT-89-3 RH5Rlxx1B 98 n э1.х 'i_J; 2 OUT 1 Vss RН5Rlxx2B ГЕзЕХТ u2оuт 1 Vss Пластмассовый корпус типа SOT-89 -5 RH5Rlxx3B Lx4 З ЕХТ 02gr Vss 5 Вывод Сим- Описание ~1i'ХХ28Uз"в вол 115VssЗемля 2 2 2 оuт Выход, напряжение питанl-f! для самого прибора з - 4 Lx Ключееой вывод (ОТкрытЬIЙ сток п-канальжrо траизистора1 - з з ЕХТ Драйвер внешнеrо транзистора (КМОП-внход) - - 1 СЕ Вывод блокироеки схем. ( активный НИЗКИЙ)
ПОВЫШАЮЩИЙ ОС/ОС-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ RH5Rlxx1 В/28/ЗВ МАКСИМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ -- Параметр Символ Значение Единица Примечание измерения Напряжение на выходе vouт 12 в Напряжение на выводе Lx VLX 12 в 1 Напряжение на выводе ЕХТ Voo -0.З...Vоuт + О.З в 2 Напряжение на выводе СЕ VcE -0.З".V0uт +0.3 в з Ток вывода Lx ILX 250 мА 1 Ток вывода ЕХТ Im ±50 мА 2 Рассеиваемая мощность Pv 500 мВт Диапазон рабочих температур ТА -ЗО".+ВО ·с Диапазон температур хранения TsтG - 40" .+125 ·с Температура пайки (10 с) TsoLDER 260 ·с 1 Примечания: 1. Применимо к RH1 Rlxx58 и RH5Rlxx38; 2. Применимо к RH5Rlxx2B и RH5Rlxx38; 3. Применимо к RH5Rlxx3B. Максимальные значения параметров и режимов не должны превышаться ни при каких условиях. Более того, не допуска­ ется одновременное достижение предельных значений двух параметров. Работа при значениях параметров, превышаю­ щих указанные в теблице, может вызвать необратимые ухудшения в работе прибора. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ При ТА=+25'С; V1н=2В; V55 =0Bilouт= 10мА, схема включения на Рис. 1. Значение Единица Параметр Символ Условия - не менее типовое не более измврения Выходное Vouт ') 2.925 З.000 З.075 в напряжение Входное V,N - - - в в напряжение - Напряжение VsтART fоит = 1мА, v": о - о.в 0.9 в запуска J2B Напряжение Vнow fоит= 1 мА, V11: 2 0.7 - - в удержания lOB Входной ТОК 1 IIN I На входе V/Nв от- - 4 в мкА сутствие наrрузки Входной ток 2 I1N2 На входе V11 при - 2 5 мкА V1N=З.5В ·- Ток переклю- ILX VLX=0.4B 60 - - мА чения Lx Ток утечки Lx ILXLEAK VLX=6B; - - 0.5 мкА V/N=5.5B Максималь- ная частота fosc - 60 100 120 кГц генератора Рабочий цикл DТУмАХ на стороне VLX "L " 65 75 В5 % кпд 7) - 70 во - % - Пороговое на- пряжение VLX VLXLIM Ключ Lx открыт ") 0.65 о.в 1.0 в Примечание *- после включения ключа Lx ток ILX постепенно увеличивается, VLX также уве- • личивается; после roro, как VLX достигает порога VLX LIM• схема защиты (через время порядка 3 мкс) выключает ключ Lx . ОПИСАНИЕ ПОВЫШАЮЩЕГО DС/DС-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ __ Повышающий ОС/ОС-преобразователь накапливает энергию в дросселе при открытом ключе Lx (LхТг) и во время закрытого ключа отдаёт избыток энергии (по отношению к входному источнику пита­ ния) на выход, таким образом достигается повышение напряжения . Работа схемы поясняется следующими рисунками : Рис. 1 . Основная схема 12 ~~ RH5Rl_ rE Рис. 2. Временная диаграмма тока через L IL T=1 /fosc RH5R/_2Z Стадия 1: Включается LхТг, и начинает протекать ток IL (= i1 ), энергия запа­ сается в L. Ток через дроссель за время включённого состояния ключа увеличивается от IL MIN до IL МАХ· Стадия2: Когда LхТг заперт, ток протекает через диод Шоттки (SD), при этом IL =i2. СтадияЗ : IL ( = i2) постепенно уменьшается и через время tоРЕNдостигает значения IL MIN (= 0), диод SD закрывается. При ЧИМ-управлении стабилизация выходного напряжения достигается постоянным изменением частоты генерации (fosc), тогда как время включённого состояния toN остаётся постоянным. На приведённой выше диаграмме максимальное IL МАХ и мини­ мальное IL MIN значения тока через дроссель одинаковы для временных интервалов toN и toFF· Разница .11 между IL МАХ и IL MIN: где .И=ILМАХ- ILMIN = VIN Х taN L 1 Т=--= toN+toFF tosc toPEN (Vouт - V1N)X -L-. (1) toN Duty(o/o) = т х 100 = toN х t05cx 100 v,N х toN toPEN В уравнении (1 ) --L --и (Vouт- VIN) х - L - представляют собой изменения тока при открытом и закрытом ключе , соответ­ ственно. 99 Е
RH5Rlxx1 В/28/ЗВ ПОВЫШАЮЩИЙ ОС/ОС-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИЕй При ЧИМ-управлении tOPEN < tOFF• энергия , запасённая в дросселе за время tом полностью расходуется за время toFF• так что IL MIN ста ­ новится равным нулю . ВЫБОР ПЕРИФЕРИЙНЫХ КОМПОНЕНТОВ ------- При включённом LхТг энергия Ром накопленная в дросселе опр е­ деляется уравнением (2) : •о,., •о,., t v2 хt2 PoN = J(V1N х IL(t))dt = J(V,N х L)dt = IN 2 LON (2) о о В случае повышающего ОС/ОС - преобразователя энергия от входного источника питания отбирается также и во время закрыто­ го ключа . toPEN toPEN PoFF = f(V1NX IL(t))dt= f(v/N x о о (Vоит - V1N) х t) L dt= V,N Х foN Здесь toPEN = V. V. из уравнения ( 1), после этой подстановки : оит- IN (3) Входная мощность P1N определяется выражением : (PON + PoFF) P1N = т = Vouтх Iouт= Роит (4) Уравнение для lоит может быть получено из уравнения (4) под­ становкой в него уравнений (2) и (3): Iouт = v~N х t~/(2L х T(Vouт- V1N>= = v~ х ОТУ~мх/(20000 х fosc х L х (Vоит- V1N)) (5) Пиковый ток, текущий через L, LхТг, SO : VIN Х tON ILмAX= L (6) Следовательно , при установке входных/выходных условий и вы­ боре периферийных компонентов необходимо учитывать IL МАХ· Данные выкладки не учитывают потерь во внешних компонентах и ключе. В действительности максимальный выходной ток состав ­ ляет 50... 80% от величины, рассчитанной по приведённым выше формулам. В частности, при больших токах и малых входных напря­ жениях особое внимание следует обратить на падение напряжения на ключе . Следует учесть также падение напряжения на диоде Шот­ тки, которое составляет около 0.3 В . Когда ILX и VLX превышают предельно допустимые значения, сле­ дует использовать приборы RH5Rlxx2B и RH5Rlxx3B совместно с внешним транзистором , имеющим низкую величину напряжения насыщения . 100 Рис. З. ОсновнВ11 схема включения RH1 Rlxx1 В D Компоненты : Дроссель (L) - 82 мкГн ; Диод (0) - МА721 (диод Шоттки); --J">""-._..Lx DUT Vouт Конденсатор (CL) - 22 мкФ (танталовый) RHSR/_ЗE Рис. 4 . Основна я схема включения RH5Rlxx2B L D ЕХТ ОUТ RH5R1_4E Дроссель (L) - 28 мкГн (тороидальный серде чник ): Диод (D) - HRP22 (диод Шоттки); Конденсатор (CL) - 100 мкФ (танталовый) ; Транзистор (Tr) - 2S01628G; Базовый резистор (Ав) - 300 Ом; Базовый конденсатор (Св) - 0 .01 мкФ . Vouт РЕКОМЕНДАЦИИ К ПРИМЕНЕНИЮ _________ Устанавливайте компоненты как можно ближе к микросхеме и со­ кратите до минимума соединения между компонентами и микросхемой . В частности , выходной конденсатор должен распола­ гаться на минимальном расстоянии от вывода Vouт · Обратите внимание на землю . При переключении через вывод ~­ Vss протекают большие токи. Если сопротивление проводника от вывода v 88 недостаточно мало, то потенциал микросхемы будет меняться при переключении , что может привести к нестабильной работе . Используйте конденсаторы ёмкостью не менее 1О мкФ с хороши­ ми частотными свойствами, например , танталовые . Мы рекоменду­ ем использовать конденсаторы . допустимое напряжение которых не менее чем в три раза превышает выходное напряжение . Это необхо­ димо, потому что при закрывании ключевого транзистора индуктив­ ность может генерировать высоковольтные выбросы напряжения. Тщательно выбирайте дроссель . Выбирайте дроссель с доста­ точно низким сопротивлением по постоянному току, большим до ­ пустимым током и отсутствием магнитного насыщения. Если индуктивность дросселя мала , ток ILX может превысить предельно допустимое значение при максимальной нагрузке . Используйте дроссель с соответствующей индуктивностью . Используйте диод Шоттки с высокой скоростью переключения. При выборе периферийных компонентов обращайте внимание на максимально допустимые значения напряжений , тока и мощности.
ОДНОТАКТНЫЕ ШИМ-КОНТРОЛЛЕРЫ В данном разделе представлены микросхемы, работающие по прин­ ципу широтно-импульсной модуляции и предназначенные для построе­ ния однотактного ОС/ОС-преобразователя или сетевого источника питания. Впервые приводится информация по новейшим микросхемам : 1033ЕУ10/11/12/13/14/15/16 (UC384x), 1184ЕУ1 (CS-5155), 1080ЕУ1 (ТОА8380) и 1155ЕУ2 (L296) ОТЕЧЕСТВЕННАЯ МИКРОСХЕМА Стр. ЗАРУБЕЖНЫЙ АНАЛОГ Стр. 10ЗЗЕУ10/11/12/ 13/14/15/1 б Однотактные ШИМ-контроллеры ...... . 102 10ЗЗЕУ9 Мощный ШИМ-контроллер ............ 114 1080ЕУ1 Схема управления импульсным 1155ЕУ2 1156ЕУЗ 1184ЕУ1 1184ЕУ2 источником питания ...... .. ...... . ... 122 Мощный импульсный стабилизатор .... 132 Однотактный высокочастотный ШИМ-контроллер .. . . ....... .. . . . . ... 146 Контроллер понижающего преобразователя с 5-разрядным ЦАП и синхронным выпрямлением ............... .. . . . . .. 153 Широтно-импульсная схема управления источником вторичного электропитания .... . ........ .... ..... 165 5В MBRS120 1.0 1.0 ~ MBRS120 Vrт V1c VGдTE н1 'Jю1 V1 V1 CS-5155 V1c озз LGND UC 184х/284х/3 84х PWR-SMP210 TDA8380 ШИМ-контроллеры с обратной связью по току ....... . .. . ........ 103 Мощный ШИМ-контроллер ........ 115 Схема управления импульсным источником питания .. . .. . ........ 124 L296/P Мощный импульсный стабилизатор. 133 UC1823/2823/3823 Высокочастотный ШИМ-контроллер 147 CS-5155 SC1101 1 100 т ЗЗк Контроллер синхронного понижающего преобразователя с 5-разрядным ЦАП дляпитанияЦПУ..................154 ШИМ-контроллер с управлением по напряжению . ......... . ........ 166 • ~ 100.0 IOB хЗ ззв Юд 100.0 тюв хЗ г_.. ·~ 101 Е
ОДНОТАКТНЫЕ ШИМ-КОНТРОЛЛЕРЫ 1ОЗЗЕУ10/11/12/13/14/15/16 1033ЕУ10-UСЗВ42 1033ЕУ11 -UСЗВ44 103ЗЕУ12 - UСЗВ43 103ЗЕУ13 - UСЗВ45 Аналоги : 1033ЕУ14 - UСЗЗ42А 10ЗЗЕУ15-UСЗS42 10ЗЗЕУ16 - UСЗВ44 1овврные знвки фирм изготовителей ОСОБЕННОСТИ ТИПОНОМИНАЛЫ ------------- Типономинал Фирма-производитель Аналог • Максимальиый токвыходного каскада .•••••••••••••••••••••••• ±1 А (р·р) КР10ЗЗЕУ10 э Микрон UСЗ842 • Рабочn частота переключения •••••••••••••••••••• • ••.• • •• • • • .; 500 кГц КР10ЗЗЕУ11 э Микрон UСЗ844 • Напря•ение питания •••••••••• • ••••••••••• ••••••••• •••••• •••• • .; 30 В КР10ЗЗЕУ12 э Микрон UСЗ843 • Мощность рассеиваИМ11 •••••• • • • ••• ••• •••••• • ••• •••••••••• •• ••••• 1 Вт КР10ЗЗЕУ13 э Микрон UСЗ845 • Рабочий диапазон температур •••••••• •• •••• ••• •••••• •• ••••• -1О•••+70'С КР10ЗЗЕУ14 • Электроника UСЗ842А КР10ЗЗЕУ15 ~ сит UСЗ842 КР10ЗЗЕУ1б "!\'] сит UСЗ844 ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ ------------- КАЗ842 !> Планета UСЗ842 Микросхемы 10ЗЗЕУ10/ 11 / 12/ 13/14/15/1б представляют из себя однотактные ШИМ-ко11троллеры и предназначены для построения сетевых источников вторичного питания и ОС/ОС -п реобразовате ­ лей с использованием в качестве ключевого элемента мощного МОП-транзистора . СТРУКТУРНАЯ СХЕМА------------ Не имеет отличий от структурной схемы UСЗ84х , См .стр . 103. Микросхема 10ЗЗ ЕУ10/12/ 14/ 15 может работать с значениями рабочего цикла до 100%, а 10ЗЗЕУ11/1З/1б - до 500'6 . СХЕМА ПРИМЕНЕНИЯ------------ Приборы упаковываются в пластмассовые корпуса типа 2101.8-1 . Не имеет отличий от схемы включения UСЗ84х , См . стр . 112- 113. ЦОКОЛЕВКА КОРПУСОВ------------ Пластмассовый корпус типа 21О1 . 8-1 (вид сверху) Вход компаратора СОМР VREF Опорное 1-1аnряжение Вход обратной связи VFв 7 Vcc напряжение nитаниА Вход контролА тока lsENse б OUT Выход Частотозадающая цепь Rт/Ст _1~_ _.,г-5- GND Общий 102
OdJ 1Unitrode Products . - i from Texas lnstruments ОСОБЕННОСТИ • •Предназначены для сетевых источников питания и DС/DС-преобразоватепеМ • •Малый пусковой ток ••••....•.•••••••••.•••• ..••••••••••• • ••••••••• 1мА ••Автоматическая компенсация обратной связи по напряжению • •Токовое ограничение в каждом импульсе • •Улучшенные нагр узоч ные характеристики ••Схема защиты с гистерезисом для сmuuочення 111н недопустимо ни311Dм входном напряжении • •Подавление сдвоенных импульсов • •Сильноточный квазикомплементарный выходной каскад • •Встроенный источник onopнoro наnряження с точной подrоН«ой "Рабочая частота переключений •• . •• ••• •••••• •••••• • • •• • .•• • •. . до 500 кfц ••Усилитель сигнала ошибки с мвлым значением Ro ТИПОНОМИНАЛЫ Типономинал1 • ~роговые уроани при поннжени~ Рабочий Температур~ыи входного напряження (В] диапазон [ С) включено - 1 выключено цикл(%] UC1842 - 55...+125 UC2842 - 40...+85 10 до100 - 16 UСЗ842 О... +70 - UСЗ842А UC1843 - 55.. .+125 - UС284З - 40...+85 8.4 7.6 до100 -- -- UСЗ84З О... +70 UC1844 - 55...+125 \ - - ~-.~ UC2844 - 40...+85 16 10 0...50 - - - - - ~· ---··- UСЗ844 о... +10 . UC1845 - 5 5...+125 ·- ·- UC2845 - 40...+85 8.4 7.6 0...50 UСЗ845 1 о... +10 СТРУКТУРНАЯ СХЕМА Нумерация выводов указана для восьмивыводных корпусов 54ЗОАвт Пунктирные соединения только для восьмивыводных корпусов. .- UC184х/284х/384х ШИМ-КОНТРОЛЛЕРЫ С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ ПО ТОКУ ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ Микросхемы ШИМ-контроллеров серии UСЗ84х имеют все необ­ ходимые функциональные возможности для создания схем уnрав­ ления сетевыми импульсными источниками питания или преобразователями постоянный ток-постоянный ток с обратной связью по току и постоянной частотой преобразования . Встроен ­ ные структурные элементы микросхемы обеспечивают ее отключе ­ ние при недопустимо низком входном напряжении и пусковой ток менее 1 мА (0.5 мА для UCx842A). Прецизионный исmчник опорно· го напряжения тарирован для повышения точности на входе усили­ теля сигнала ошибки . ШИМ · компаратор контролирует также ограничение по току, а квазикомплементарный выходной каскад рассчитан на значительные броски тока (как втекающего , так и вы­ текающего) . Выходной каскад обеспечивает работу на нагрузку ти­ па п-канального полевого транзистора с изолированным затвором и имеет НИЗКИЙ логичес кий уровень напряжения в отключенном состоянии . ЦОКОЛЕВКАКОРПУСОВ Пластмассовый корпус типа SOIC- 14 (суффикс D) Вход компаратора СОМР VRE.F Оrюрное наnряжен ие не подключен n.c . n.c . не rюдключен Вход обратной связи VF в Vcc На пряже ни е питания не подключен n.c . Vc Питание еыхода Вход контролs:~ тока lseN OUT Выход не подключен n.c . GND Общий частотоэадающая цеnь Rт/Ст -...,==г- PGND Возврат дnR выходноrо тока S430AC02 Пластмассовый корпус типа PLCC-20 (суффикс Q) n.c. 1 20 VREF СОМР 2 19n.c. n.c. з 18 Vrx. n.c. 4 17 Vc VFв 5 16 n.c n.c. 6 15 оuт fsEN 7 14 n.c. n.c. 8 1З GND n.c. 9 12 PGND Ат/Ст 10 11 n.c. Корпус типа : DIP-8 (суффи кс N), SOIC -8 (суффикс 08), CERDIP- 8 (суффикс J) {вид сверху) Вход компаратора СОМР VR EF Опор"юе напряжение Вход обратной связи VFВ Vc c Напряжение nитаниf4 Вход контроля тс:жа 'sENSE OUT Выход ЧастоТозадающая цепь Rт/Ст -= == ,, -- GN D Общий S430Acot 103 Е
UC184х/284х/384х ШИМ-КОНТРОЛЛЕР С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ ПО ТОКУ МАКСИМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ Наnряжение nитания (низкоимпедансный источник) . . . . . . . . • • • • • ................ 30 В Напряжениепитания(Icc<30мА) ..................... • . . • • • • . . Самоограничен ие Выходнойток......................................... • ................. ±1 А Выходнаяэнергия(емкостнаянагрузка)............... .. • .. •• . •• .. .. ........5 мкДж Аналоговые входы (выводы~. mJJ .......... . .............. .• ".. . ... -0.3...+6.3В Выходнойвтекающийтокусилителясигналаошибки ........ • . • • . . • • . • • . . .... 1ОмА Мощность рассеивания при ТА"' 25"С (DIP-8) . . . . . . . . . . ... 1Вт Мощность рассеивания при ТА "' 25 'С (SOIC- 14) •. . .......... 7 25мВт Диапазон температур хранения ............ . .... • . " ........ . . . .. -65...+150"С Температура выводов (пайка 10 с) .... 300"С Прммечан-: Все значения напряжений приведены относителыю потенциала заземления , вывод ffi] . Втекающие через выводы токи nоrюжительны ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ При т"=-55".+125°СдляUС184х; ТА =-40".+85°СдляUС284х; ТА =О".+70°СдляUС384х; Vcc= 15 В (Прим. 4); Rт= 10к0м; Ст = 3.ЗнФ; ТА= TJ, если не указано иначе Параметр 1 Условия UC184x/ 284x UСЗВ4х Единица не менее , ntnoвoe не более , нё менее типоеое не более измерени11 ИСТОЧНИК оnоРНО/'О НАЛРЯЖЕНИR - Выходное наnряже11ие TJ =+25"С, lo= 1мА 4.95 5.00 5.05 4.90 5.00 5.10 в - Нестабильность по наnряже11ию 12"'v/N"25в - 6 20 - 6 20 мВ- Нестабильность по току нагрузки 1"'fо"'20мА - 6 25 - 6 25 мВ Температурt!Зя нестабильность Прим . 1, Прим. 6 - 0.2 0.4 - 0.2 0.4 мВfС ·- ··- Суммарное предельное отклонение С учетом отклонений входного напряжения , 4.9 - 5.1 4.82 - 5.18 в выходного напряжения тока нагрузки и температуры ( Прим. 1) --- - Выходное напряжение шумов 10 Гц "' ," 10кГц, TJ= +25°С, (Прим. 1) - 50 - - 50 - мкВ - Долговременная стабильность ТА=+125 'С, за 1000ч(Прим.1) - 5 25 - 5 25 мВ --- - - Выходной ток при КЗ -30 - 100 - 180 -30 -100 - 180 мА ·- ГЕНЕРАТОР - Исходная точность TJ =+25 "С, (Прим. 5) 47 52 57 47 52 57 кГц Стабиll>НОСТЬ наnр!ЖВНИЯ 12"' Vcc"' 25В - 0.2 1 - 0.2 1 % leмnepaтyffiЗЯ нестабипьность T{min) "' ТА "' Т(тах), (Прим. 1) - 5 - - 5 - % Амплитуда Vр1ш (Прим. 1) - 1.7 - - 1.7 - в - УСИЛИТЕЛЬ ОШИБКИ Входное напряжение Vp1m = 2.5B 2.45 2.50 2.55 2.42 2.50 2.58 в - Входной ток - -0.3 -1 - - 0.3 -2 мкА - Коэффициент усиления по напряжению 2"'Vo "'4B 65 90 65 90 дБ Частота едиНИ'fiОГО усиления TJ =+25"С , (Прим. 1) 0.7 1 - 0.7 1 - МГц Коэффициент ослабления пульсации 12"'Vcc"'25В 60 70 - 60 70 - дБ напрАЖения питания (PSRR) Втекак:щий выходной ток VpJNz= 2.7В,VPJNI=1.1В 2 6 - 2 б - мА Вытекак:щий выходной ток VpJN2 =2.3 В, VpJNI =5В -0.5 - 0.8 - - 0.5 -0.8 - мА ВЫСОКИЙ погичес~й уров- выходного -- VpJN2 =2.3B , RL= 15 к0м 5 6 - 5 6 - в наnряже11ия Vоит относитепыю земли НИЗКИИ nогический уроее11ь выходного Vp1N2 =2.7B , RL= 15к0м 0.7 1.1 0.7 1.1 в наnрАЖения Vоит относительно вывода 1Ш КОМПАРАТОР КОНТРОЛЯ ТОКА t<Оэффициент усиления nрим. 2, Прим. 3 2.85 - 3 3.1 5 2.85 3 3.15 В/В Максимальный входной снгнал Vp1m =5В (Прим.2) 0.9 1 1.1 0.9 1 1.1 в Коэффициент ослабления пуrьсаций 12"'Vcc"'25В(Прим.1,Прим.2) - 70 - - 70 - дБ напряжения питания Входной ток - -2 -10 - -2 -10 мкА Задержка выходного сигнала Vр1ю=О... 2в ( Прим. 1) - 150 300 - 150 300 нс 104
ШИМ-КОНТРОЛЛЕР С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ ПО ТОКУ UC184х/284х/384х ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (Продолжение)-------------------------- Параметр 1 Условия UC184x/284x UСЗВФ 1 Едииица - не более типовое 1 не более ; не менее типовое не менее измерения ВЫХОДНОИ КАСКАД - - ls1Nк=2oмA 0.1 0.4 0.1 0.4 в НИЗКИЙ логический уровень выходного - - напряжения ls1Nк = 200 мА - 1.5 2.2 - 1.5 2.2 в Высокий nогический уровень выходного lsouRCE = 20 мА 13 13.5 - 13 13.5 - в напряжения lsoиRCE = 200 мА 12 13.5 - 12 13.5 - в Время нарастания TJ=+25'С,CL=1нФ, (Прим. 1) - 50 150 - 50 150 НС Время спада TJ =+25'C. ~= 1нФ, (Прим. 1) - 50 150 - 50 150 нс БЛОК откЛЮЧ~ИSI ПРИ 11онижЕНии входного НАПРЯЖЕНИЯ - -- UCx842 /4 15 16 17 14.5 16 17.5 в Пороговый уровень запуска UCX!j.q ,j/5 7.8 8.4 9.0 7.8 8.4 9.0 в ··- UCx842/4 9 10 11 8.5 1о 11.5 в- Минимальный уровень рабочего напряжения rюсле включения UCx843/5 7.0 7.6 8.2 7.0 7.6 8.2 в ШИМ-КОМllАРАТОР -- Максимальное значение рабочего цикла UCx842/3 95 97 100 95 97 100 % - Ut;x844/5 46 48 50 47 -~ ....__-sn _ '1Ь Минимальное значение рабочего цикла - - о - - о % ВЕСЬ ПРИБОР Пусковой ток Прим.7 - 0.5 1 - 0.5(0.З) 1(0.5) мА - Рабочий ток от источника питания Vp/N2 =VPINЗ - О В - 11 17 - 11 17 мА наiiРЯжение Vcc туннеnьного пробсs~ 1 1сс=25мА 130134 p-n -ne ooxoдa ; - 301341- !в Примечания : 1. Несмотря на гарантирован~-юсть значений этих характеристик , их индивидуальные контрольные измерения после изготовления микросхемы не nроводятся 2 . Измерение проводится дnя зафиксированных значений сигнала при Vр1н2 =О. 3. Коэффициент усиления вычисnяется сnедующим образом: (ДVp1m) Av = (дVpiNз>' при О "'VP1NЗ "'0.8В. 4 . Наnряжение Vcc предварительно устанавливается выwе порога запуска и только затем настраивается на 15 В. 5. Выходная частота равна частоте генератора для UC1842 и UC1843. Выходная частота равна половине частоты генератора дnя UC1844 и UC1845. 6 . Температурная нестабильность , которая иногда называется средним ТК , определяется по формупе : Температурная нестабилыюстъ = [VREF (max)- VREF(min)]/[TJ (max) - TJ (min)] , где : VREF (max) и VREF (m1п) - маtесимальное и минимальное значения огюрtюго напряжения , замере нные в соответствующем температурном диапазоне . Следует отметить , что прадельное значение напряжения не всегда имеет месrо при предельном значении температуры. 7. В скобках приведены значения для UСЗ842А . Рис . 1 • Схеме для снятия характеристик микросхемы (при разомкнутом контуре ОС) Высокие предельные значе ния токов , вызванные влиянием емкост ­ ных нагрузок , требуют обратить особое внимание на способы обеспечения надежного и качественного заземления. Вы воды зада­ ющего и шунтирующего конденсаторов должны быть сведены в одну точку заземления , находs:1щуюся рядом с выводом [5] . Транзистор и потенциометр на 5 кОм предназначены для регистрации формы СИГНаJЮВ генератора, а Также ДЛЯ ПОДЗЧИ на ВЫВОД rn регулируемого линейно меняющегося напряжения . 105 Е
UC184х/284х/384х ТИПОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Рис. 2 . Зависимость напряжения пита­ ния от тока потребления Iсс. мд \ <17 <1 v 5430AG0 l Рис. 5 . Зависимость напряжения насыщения выходного каскада от выходного тока VSAT· в з о ~~~~~~~~~~~~~~~~ 001 106 01 louт. A 5430AGD4 ШИМ-КОНТРОЛЛЕР С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ ПО ТОКУ Рис. 3. Зависимость "мертвого" време н и от емкости Ст (Rт > 5 кОм) to.мкс 10 з 2.2 4.7 10 22 47 100 Ст. нФ S430AGQ2 Рис . 6. Частотная характеристика усилителя ошибки при разомкнутой петле ОС ДV, дБ 0.01 0.1 10 1, кГц 100 Фаза ,· 103 104 S4ЗOAGOS Рис. 8. Осцилограмма сигналов схемы на Рис . 27 при частоте 500 кГц Вверху: на пряжение на входе схемы Внизу: выход ное на пряжение на сапр 24 Ома 0 .5 В/дел по вертикали для обеих кривых 0.5 мr:. с/дел по горизо нт али S430400/ Рис . 4. Зависимость комбинации Rт/Ст от частоты Ат. кОм 30 10 10 !, кГц 100 1000 54ЗОАGОЗ Рис. 7. Осцилограмма синхроимпульсов на выводах Ст ведущей и ведомой схем (См . Рис. 27) Вверху : напряжение на Ст ведомой ИМС Внизу : наnряжение на Ст ведущей ИМС 0 .5 В/дел по вертикали для обеих кривых 0 .5 мкс/дел по го ризонтали S4ЗОА ОО2
ШИМ-КОНТРОЛЛЕР С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ ПО ТОКУ UC184х/284х/З84х ФУНКЦИОНАЛ ЬНОЕОПИСАНИЕ ---------------------------- СХЕМА ОТКЛЮЧЕНИЯ ПРИ ПОНИЖЕНИИ ВХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ Схема отключения при понижении входного напряжения или UVLO-cxeмa (по-английски отключение при понижении напряжения - Uпder -Voltage LockOut сокращенно UVLO ) гарантирует, что напряжение Vc c равно напряжению, делающему микросхему UC384x полностью работоспособной для включения выходного каскада. На Рис. 9 показано, что UVLO-cxeмa имеет пороговые напряжения включения и выключения , значения которых равны 16 и 10 В , соответственно. Гистерезис , равный 6 В , предотвращает беспорядочные включения и выключения напряжения во время подачи питания . На Рис. 2 показана зависимость напряжения пита ­ ния от тока питания . Для эффективного питания конвертера достаточно тока запуска в 1 мА , протекающего от сетевого выпрямителя , что иллюстрируется на Рис. 10. Во время нормаль ­ ной работы схемы напряжение питания Vcc снимается с вспомога ­ тельной обмотки WAUx с помощью диода 01 и конденсатора CiN · При запуске , ОДНаКО , C1N ДОЛЖен бЫТЬ заряжен ДО 16 В через реЗИСТОр RiN· При токе запуска в 1 мА, величина сопротивления R1N может быть боль ше 100 кОм и этого будет достаточно для заряда емкости C1N при V (АС)= 90 В (rms) (низкое напряжение сети). Мощность, рас­ сеиваемая на резисторе R1N , будет меньше чем 350 мВт даже при V (АС) = 130 В (rms) (высокое напряжение сети) . При понижении входного напряжения выходной формирователь удерживает выход в низком состоянии . Это не совсем то низкое состояние, которое получается при нормальной работе , но и при нем может легко обеспечиваться втекающий ток 1 мА, достаточный для удержания МОП -транзистора в закрытом состоянии . Рис . 9 . Схема отключения при понижении входного напряжения Vcc UC1842 UC1843 UC1844 UC1845 L------i VON 1бВ 8.4В VOFF 108 7 .68 Рис. 1 О . Схема , иллюстрирующая протекание токов питания начальны й [ ГЕНЕРАТОР Уста новка па раметров генератора показана на Рис. 11 . Частотозадающий конденсатор Ст заряжается от VREF (5 В) через частотозадающий резистор Rт . а разряжается внутренним источником то ка . П ер вым шагом при выборе компонентов ге нератора надо опре ­ делить требуемую величину " мертвого " времени . На Рис. Э Рис. 11 . Установка частоты генератора r~ GNO _l_ '---""'з""ОАРО< """"'°' показана зависимость "мертвого" времени от близких к стандарт­ ным значениям емкости Ст. Следующим шагом , с пом ощью интерполирования , получают соответствующее значение Rт, ис­ пользуя 15 качестве параметров частоту генератора и емкость Ст . На Рис. 4 показана зависимость комбинации Rт/Ст от частоты генера ­ тора . Величина частотозадающего резистора может быть рассчитана по следующей формуле: 1.72 fosc = -------~ Rт [кОм] х Ст [мкФ] Микросхемы UC3844 и UC3845 имеют встроенный счетный триг­ гер, который служит для получения максимального рабочего цикла генератора , равного 50%. Поэтому генераторы этих микросхем нужно установить на частоту переключения вдвое выше желаемой . Генераторы микросхем UC3842 и UC3843 устанавливаются на желаемую частоту переключения. Максимальная рабочая частота генераторов семейства UC3842/3/ 4/5 может достигать 500 кГц. МАКСИМАЛЬНЫЙ РАБОЧИЙ ЦИКЛ Микросхемы UC3842 и UC3843 имеют максимальную величину рабочего цикла , равную приблизительно 100%, а максимальная величина рабочего цикла микросхем UC3844 и UC3845 ограничена 50% с помощью встроенного счетного триггера . Эти значения ра­ бочи х циклов удобны для большинства обратноходовых и прямохо­ довых преобразователей. В оптимальном случае •м ертвое" время не должно превышать 15% периода тактовой частоты генератора . В о время разряда конденсатора или в " мертвое " время внутренний сигнал тактовой частоты переводит выход в низкое состояние. Это ограничивает максимальный рабочий цикл Dc(max): foEAO Dc(max)=1 - ~ fPERIOD Dc(max) = 1 - --t=0=EA~0~- 2 Х tPERIOD 1 где tPERIOD = fosc . СЧИТЫВАНИЕ И ОГРАНИЧЕНИЕ ТОКА для UC3842/3, для UC3844/5, На Рис. 12 показана схема считывания тока для UC3842 . Преобразование ток-напряжение выполнено на внешнем резисторе R5 , связанном с землей. При нормальной работе пиковое напряжение на резисторе R5 п реобразуется усилителем ошибки согласно следующему уравнению : Vc -1 .4[B] 3Rs где Vc это управляющее напряже ние , равное выходному напряжению усилителя ошибки Е/А. 107 Е
UC184х/284х/384х Резистор Rs может быть связан со схемой питания непосред­ ственно или через трансформатор тока , как показано на Р ис . 13. Хотя непосредственная связь более проста , трансформаторная мо­ жет уменьши ть м ощность, рассеиваемую на R5 , уменьшить ошибки , вызванные током базы , и обеспечить сдвиг уровня , чтобы устранить ограничения считывания тока со связанного с землей резистора . Отношение между Vc и пиковым током в мощном каскаде выглядит следующим образом : где : ( VRSPEA K) N lpEAк=N--- =--(Vc-1 .4B), Rs ЗRs N = коэффициент трансформации трансформатара тока N = 1, когда трансформатар не используется . Для анализа в режиме малого сигнала , усиление токочувствительной схемы равно : JPEAK = _.!:!_ Vc ЗRs. При включении трансформатора тока последовательно с мощным транзистором , как показано на Ри с. 13, импульс тока бу­ дет иметь большой выброс на переднем крае , обуслов л енный конечным временем восстановления диодов выпрямителя и/или межобмоточной емкостью в трансформаторе питания. Если этот переходн ый процесс не подавить, он может преждевременно обарвать импульс на выходе микроехемы . Как и видно из рисунка , это подавление обычно выполняется с помощью простого RС­ фильтра . Постоянная времени АС - фильтра должна быть приблизительно равна продолжительности выброса тока (обычно несколько сотен наносекунд ). Рис. 12. Организация обратной связи по току S<ЗОАРОЗ О максимальное значение lseN о пределяется по формуле IsE N . МAX . " 1В/ As. 8 Небольшой А С фильтр для подавления выбросов выходного ключа. Инвертирующий вход токочувствительного компаратора UСЗ842 внутренне смещен на 1 В (См . Рис. 1 2). Ограничение тока происхо ­ дит, если напряжение на выводе ~ достигает этого порогового значения, то есть предел тока определяется : 108 l(max)=Nх1[В]. Rs Рис. 13. Органи зация обратной свя зи по току с трансформаторной рвзвяз кой ШИ М-КОНТРОЛЛЕР С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ ПО ТОКУ УСИЛИТЕЛЬ СИ ГНАЛА ОШИБКИ Упрощенная схема усилителя сигнала ошибки (Е/А) показана на Рис . 14. Неинвертирующий вход усилителя сигнала оши бки не имеет отдель ного вывода и внутренне смещен на 2.5 В ±2%. Выход усилите ля сигнала ошибки соединен с выводом Ш для подсоедине­ ния внешне й компенсирующей цепи, позволяя пользователю управлять частотной характеристикой замкнутой пе тли обратн ой связи конвертера . Рис. 14. Упрощенная схема усилителя сигнала ошибки О.5 мА На Ри с. 1 5 показана схема компенсирующей цеп и, подходя щая для стабилизации л юбой схемы преобразователя с дополнительной обратной связью по току, кроме обратн оходовых и повышающих конвертеров , работающих с током катушки индуктив­ ности . Эти компоненты обратной связи добавляю т полюс к передаточной функции петли при fp = 1/(21t RFCF) . Значения RF и 4 выбраны так, чтобы этот полюс заменил нуль , обусловле н ный эквивалентным последовательным сопротивлением ко нденса тора выходного фильтра в схеме питания . Резисторы R, и RF устанавливают усиление на низкой частоте . Они выбраны , чтобы обеспечить максимал ьное ус ил ение , возможное с полюсом, образованным выходным конде н сатором фильтра и нагруз кой , при единичном усилении ( О d B) и f = fswiтcн/NG/4 . Эта техника обеспечивает стабильность преобразователя при хоро ш их динамических характеристиках . Выход усилителя сигнала ошибки является источником вытекающего тока 0 .5 мА и втекающего 2 мА. Нижнее преде л ьное значение для RFопределяется по формуле: RF (miп) = (VEAouт(max)-2 .5 [В])/0 . 5 [мА]= = (6-2.5)/0.5 =7[кОм]. Входной ток смещения усилителя сигнала ошибки (2 мкА (max)) протекает через R1, вызывая п остоянное напряжение оши бки в выходном напряжении (Vo) : ЛV0(тах) = R, х 2 [мкА], поэтому желательно сохра нять значение R, как можно меньшим . На Ри с. 6 показана ча стотная характеристика с разомкнутой петлей обратной связи для усилителя сигнала ошибки UСЗ842 . Из нее видно , что фазовая задержка быстро увеличивается, есл и Рис. 1 5. Схема комп енсирующеи цепи
ШИМ-КОНТРОЛЛЕР С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ ПО ТОКУ частота превышает 1 МГц , благодаря второму главному полюсу на частоте приблизительно 10 МГц и выше . Ток индуктивности для повышающих и обратноходовых nреобразователей , работающих в непрерывном режиме, оnределяет ноль их передаточных функци й в правой nолуплоскости . Дополнительный полюс необходим. чтобы уменьшить петлевое усиление на частоте меньшей , чем таковая для нуля в правой полуплоскости. Этот полюс обеспечивают компоненты Ар и Ср , показанные в схеме на Рис. 16. • Ри с . 1 б. Схема компенсации для повышающих и обратноходовых преобразователей в непрерывном режиме Vc СПОСОБЫ БЛОКИРОВКИ Возможны два способа блокировки микросхемы UC3842 : nовышение напряжения на выводе lli] выше уровня 1 В , либо nодтягивание напряжения на выводе Ш до уровня , не nревышающего падение напряжения на двух диодах, относительно nотенциала земли . Каждый из этих способов приводит к установке ВЫСОКОГО логического уровня напряжения на выходе ШИМ­ компаратора (см . структурную схему) . Поскольку основным (по умолчанию) состоянием ШИМ - фиксатора является состояние сброса, на выходе ШИМ -компаратора будет удерживаться НИЗКИЙ ло гический уровень напряжения до тех пор. пока не изменится состояние на выводах Ш и/ил и lli] в следующем тактовом периоде (n ериоде . который следует за рассматриваемым тактовым nериодом, когда возникла ситуация, требующая блокировки микросхемы) . Например , выявленное и зафиксированное за nределами микросхемы состояние , требующее отключения микросхемы, можно реализовать путем введения в схему кремниевого триодНого тиристора (тринистора) , который каждый nериод тактовой частоты будет сбрасывать напряжение Vcc ниже минимального порогового уровня UVLO (отключение при nонижении входного напряжения) . Отключение опорного напряжения в этот момент дает возможность тринистору осуществлять такое отключение напряжения Vcc· КОРРЕКЦИЯ КРУТИЗНЫ ПИЛООБРАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ Целесообразно суммировать фрагмент линейно изменяющегося наnряжения генератора с управляющим токовым сигналом для кор­ рекции крутизны сигналов преобразователя в том случае , если требуется режим работы со значением рабочего цикла порядка 50% . Конденсатор Ст вместе с резистором R2 образует фильтр , nредназначенный для сглаживания выбросов переходных 1• Рис.17.Схемыблокировки в VяeF ~ со м u isEN .:J К резистору цепи кон троля тока UC184х/284х/З84х процессов ключевого режима работы , и , в первую очередь, во время фронта импульса . КВАЗИКОМПЛЕМЕНТАРНЫЙ ВЫХОДНОЙ КАСКАД Микросхема UC3842 имеет единственный выход квазико мплементарного каскада , который может выдавать пиковый ток для возбуждения МОП-транзистора , равный ±1 А, и средний ток для возбуждения биполярного транзистора, равный ±200 мА. Сквозной ток выходных транзисторов минимален , добавляя в среднем только 80 мВт дополнительной мощности рассеивания при V1N = 30 В и частоте 200 кГц. Рис. 18. Схеме коррекции крутизны пилообрвзноrо напрАЖения VREF в 0.1 UСЗ842 Ат/Ст 4 ::I: t ISEN RsEN m Ограничение выходного пикового тока выполняется помещени ­ ем резистора между выходом квазикомплементарного каскада и затвором МОП-транзистора . Его величина определяется делением коллекторного напряжения выходного каскада Vc на пиковый ток этого каскада . Без этого резистора пиковый ток ограничивается только скоростью переключения квазикомплементарного каскада dV/dt и емкостью затвора МОП-транзистора. Использование диода Шоттки, шунтирующего выход на землю , предотвращает выбросы выходного напряжения , порождаемые нестабильностями внутри микросхемы, ниже уровня земли . Чтобы быть эффективным, выбранный диод должен иметь прямое паде­ ние напряжения меньше 0 .3 В при токе 200 мА . Большинство диодов Шоттки , рассчитанных на ток 1...3 А, имеет такие параметры при температуре выше комнатной . Размещение диода как можно ближе к микросхеме улучшит работу схемы. Конкретные схемные решения показаны на Рис. 19 и 21 . Схема с трансформаторной развязкой также требует использования диодов Шоттки, чтобы предотвратить подобные явления на выходе ШИМ-контроллера . Выбросы выходного напряжения ниже уровня земли очень увели­ чиваются из -за индуктивности рассеивания трансформатора и паразитной емкости в сумме с индуктивностью намагничивания и емкостью затвора МОП-транзистора . Соображения по размещению диода подобны nредыдущим . Рис . 19. Прямое упрввление МОП-транзистором 10 ... 20В 7 Vcc UСЗ842 оuт i-: 6 :_- .- [=}-J ..... GND 5 D1 109 Е
UC184х/284х/384х Рис . 20. Управление МОП-транзистором с развязkой 20... эов 7 На Рис. 19, 20 и 21 показаны схемы возбуждения биполярных и МОП-транзисторов от выхода микросхемы UC3842 . Простая схема, показанная на Рис. 19, используется. когда управляющая схема эле1<Трически не изолирована от МОП-транзистора и выдает при включении и выключении ток до ±1 А. Она также обеспе"ивает дем­ пфирование паразитного резонансного контура, сформированного емкостью затвора МОП-транзистора и последовательной индуктив­ ностью монтажа. Диод Шоттки 01 предотвращает появление на выходе микросхемы выбросов выходного напряжения ниже уровня земли во время процесса выключения . Рис. 21. Управление биполярным транзистором с отрицательным смещением в выключенном состоянии 12... 20В 7 С1 На Рис. 20 показана изолированная схема возбуждения МОП ­ транзистора, которая применяется , когда сигнал формирователя должен быть сдвинут по уровню или гальванически развязан от мощного транзистора . Биполярные транзисторы можно эффектив­ но возбуждать по схеме на Рис. 21 . Резисторы А1 и А2 устанавливают ток базы во включенном состоянии, в то время как конденсатор С1 обеспечивает отрицательный импульс тока базы, для устранения запасенно го заряда при выключении . Так как микросхемы серии UC384x имеют только один выход, не­ обходима специальная интерфейсная схема , чтобы управля ть двухтактным, полумостовым или полномостовым преобразователем . Эту фу_нкцию может выполнять двухтактный вы­ ходной формирователь со встроенным счетным триггером типа UC3706. Схема на Рис. 32 показывает типовое совместное использование этих двух микросхем. Увеличить нагрузочную спо- ШИМ-КОНТРОЛЛЕР С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ ПО ТОКУ собность выходного формирователя UC384x для возбуждения нескольких МОП-транзисторов, включенных параллельно, или для других нагрузок можно, используя одну из микросхем семейства UС3705/6П . ШУМ Как было упомянуто ранее, шум сигналов обратной связи по току или сигналов управления может вызывать существенное дрожание ширины импульса, особенно при работе в режиме непрерывного тока дросселя . В то время как компенсация наклона пилообразного напряжения облегчают эту проблему, лучшее решение состоит все -так и в том , чтобы минимизировать шумовую составляющую. вообще, шумовая устойчивость улучшается с уменьшением импе ­ дансов в критических точках схемы. Одна из таких точек для импульсных источников питания - зто земляная шина . Небольшая индуктивность проводов между различ­ ными точками земляной шины на печатной плате может поддерживать синфазный шум с достаточной амплитудой , чтобы помешать правильной работе ШИМ-модулятора. Сплошная медная заземленная поверхность на одной стороне печатной платы и от­ дельные возвратные шины для путей прохождения больших токов очень уменьшают синфазный шум . Заметьте , что микросхема UC3842 имеет единственный вывод заземления, поэтому большие втекающие выходные токи не могут быть возвращены отдельно . Керамические конденсаторы (О . 1 мкФ), шунтирующие выводы Vcc и V11EF, обеспе"ивают снижение импедансов для высокочастот­ ных переходных процессов в этих точках . Вход усилителя сигнала ошибки, однако , является высокоимпедансной точкой, которая не может быть зашунтирована без воздействия на динамические характеристики источ ника' питания. Поэтому, единственным спосо­ бом предосторожности должно быть размещение цепей обратной связи таким образом, при котором проводники обратной связи максимально удаляются от источников шума , производимого ком­ понентами типа мощного переключающего транзистора. На Рис. 22 иллюстрируется другая порождаемая шумом пробле­ ма. Когда мощный переключающий транзистор выключается , шумовой выброс попадает на Ат/Ст вывод генератора. При больших зна'<ениях рабочего цикла напряжение на выводе Ат/Ст приближа­ ется к пороговому уровню (-2.7 В , определяемому внутренней схемой генератора) в момент попадания шумового выброса . Выброс достаточной амплитуды будет преждевременно запускать генератор , как показано на Рис. 22а пунктирными линиями . Чтобы минимизировать шумовой выброс, выберите величину емкости Ст как можно большей , помня, '<ТО "мертвое" время растет вместе с увеличением емкости Ст . Рекомендуется, чтобы емкость Ст никогда не была меньше 1000 пФ. Часто шум , ставящий эту проблему, вы - Рис. 22. Иллюстрация положительного влияния внешней синхронизации (а) Шум на выводе ~ вызывает преждевременный запуск генератора (Ь) При внешней синхронизации напряжение шума не приближается к пороговому уровню . Преждевременный запуск генератора из-за выброса шума а) 110 1---- '. -- Vouт- - S4ЭOAZ01 Ь)
ШИМ-КОНТРОЛЛЕР С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ ПО ТОКУ зывается выбросами выходного напряжения (на выводе ffi]), порож ­ даемыми нестабильностями внутри микросхемы , ниже уровня земли . Это особенно важно при работе с МОП -т ранзисторами. Шунтирование диодами Шоттки вывода ffi] на землю предот­ вращает попадание такого шума на генератор . Если эти меры не помогают решить проблему, генератор може т быть всегда синхронизирован внешней тактовой частотой . Формы сигналов на выводе Rт/Ст при использовании схемы на Рис . 32 показаны на Рис. 22Ь . Здесь генератор имеет намного больший иммунитет к шуму, потому что пилообразное напряжение никогда близко не при· ближается к пороговому значе нию. СИНХРОНИЗАЦИSI В самом простом методе вынужденной синхронизации частотозадающий конденсатор (Ст) используется в конфигурации, близкой к стандартной . Для ускорения разряда Ст последовательно с Ст к земле подключается небольшой резистор . Этот резистор служит входом для синхроимпульсов. которые поднимает напряжение на Ст выше верхнего порога ге нератора . ШИМ­ контроллеру позволяется работать на частоте , определяемой Rт и Ст . до тех пор , пока не появится синхроимпульс . Эта схема имеет несколько преимуществ, включая наличие местного пилообразного напряжения , доступного для компенсации. Генератор UСЗ84х нужно установить на более низкую частоту. чем частота синхроимпульсов , типовая разница частот равна 20% при импульсах амплитудой 0 .5 В , приложенных к резистору. Микросхема UСЗ842 также может быть синхронизирована внешней тактовой частотой через вывод Rт/Ст (вывод @]), как показано на Рис . 23. Рис. 23. Способ реализации синхронизации в о~ы ~Ст синхронизации ~24 UC384x S430APr7 При нормальной работе частотозадающий конде нсатор (Ст) заряжается между двумя пределами : верхним и нижним пороговыми напряжениями компаратора . Как только Ст начинает свой зарядный цикл , выход ШИМ -контроллера переходит во включенное состояние . Частотозадающий конденсатор продолжает заряжаться, пока напряжение на нем не достигнет верхнего порогового напряжения компаратора. После этого активизируется UC184х/284х/З84х Рис. 24. Синхронизация внешней тактовои частотой схема разрядки и разряжает Ст до тех пор , пока не будет достигнуто нижнее пороговое напряжение . В течение этого времени разрядки выход ШИМ - контроллера находится в выключенном состоянии, образуя, таким образом, "мертвое" время выхода . Рис . 25. Синхронизация с помощью таймера 7 Vcc 4 8 4·7 • UC3842 RES Vcc З ОUТ1--"- --.. _- _. ___ 4:..J Ат/Ст CMOS DISCН _7 GND 5 7555 TRJG -~ ~ CNТL THRESН 0.1 _[° CNO D (maxl =t.. llн+IJ tн = 0.693 (R•+Aвt С t._ = 0.693RвC Цифро~Jое представление состояний заряда/разряда генератора можно использовать для синхронизации вывода Rт/Ст (См. Рис. 26). В случаях, подобных этому, когда не имеется в наличии специального порта синхронизации , частотозадающую схему можно запустить от цифрового логического элемента скорее , чем обычным аналоговым сигналом . Время включения , "мертвое" · время , рабочий цикл и рабочая частота могут быть переданы в цифровом виде на вход микросхемы . НИЗКИЙ логический уровень на входе определяет максимальное время включения ШИМ ­ контроллера . Наоборот. ВЫСОКИЙ логический уровень на входе 3 определяет время выключения или "мертвое" время . Критичные параметры частоты , рабочего цикла или "мертвuго" времени могут быть точно смоделированы чем-нибудь вроде 555 таймера или сложного микропроцессора , управляемого по программе (см. Рис. 25). Рис. 26. Временные соотношения сигналов внешней синхронизации Таtстовый вход ВЫ)(()Д шим --===---н_и_з_к_и_и_·_у_роееwь-----~' в=~й , __ _ низкийуроеен~---- _f ON-+~+-·-ON ~ vст ~ Верхний (аналоговый) порог ч rL Нижний VsvNc (ци фровойt (соста вной ) порог Верхний порог Нижний nорог выход А S430A.z02 111
UC184х/284х/384х ГЕНЕРАТОР СИНХРОНИЗИРУЮЩИХ ИМПУЛЬСОВ Генератор микросхемы UC384x может производить синхроимпульсы с использованием небольшого количества внешних компонентов. Эта простая схема , показанная на Рис . 27, включается спадающим фронтом сигнала на выводе Ст и производит синхроимпульсы , требуемые для предварительно упомянутой синхронизации. -Переключаясь в течении "мертвого" времени ведущего устройства, эта схема может работать на частоте несколько сотен килогерц с минимумом задержек между ведущим и ведомым приборами. Осцилограммы сигналов , представляющих интерес , показаны на Рис. 7 и 8 Рис. 27. Схема генератора синхроимпульсов на микросхемах UC384x Rт/Ст (ВЫХОД) Rт/Ст (ВХОД) •S ~,.. :if " •S :ii :i; о 24 :if " GND 5 5 GND Табл. 1. Рекомендации по применению микросхем Схемотехника ~ Входное напряжение I_______ .. Высокое- - 1 НизкоЕ___ {Сетевые источники питания~ (DС/DС·nреобразователи) Обратноходовая UC3844 UC3845 ---+---- -- --- -- Прямоходовая UC3844/2 UСЗ845/З Повышающая/Понижающая UC3842/4 UСЗ843/5 СХЕМЫ ПРИМЕНЕНИЯ Рис. 28. Повышающий DС/ DС-преобразователь +V1N 0---------------~ 7 е Vcc СОМР UСЗВ44/5 fouт = 100 кгц раб.цикл ~ 50% 54ЗОААО2 ШИМ-КОНТРОЛЛЕР С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ ПО ТОКУ ЗАМЕЧАНИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ На Рис. 28... 30 показаны схемы повышающего, Понижающего и инвертирующего маломощных преобразователей постоянный ток-постоянный ток, работающих с перекачкой заряда. На Рис. 31 показана схе ма обратноходового сетевого стабилизатора с выходной мощностью 25 Вт, построенного на микросхеме UC3844. Этот стабилизатор имеет невысокую стоимость, потому что в нем используются только два намоточных изделия. обратная связь, отслеживающая возмущающие воздействия входного напряжения , и недорогая схема управления . Характеристики ИВП , показаного на Рис. 31 , приведены ниже: Входное напряжение сети ................. 95 .. . 130 В (50/60 Гц) Пробивное напряжение изоляции от сети ......• ... ..... . 3750 В Частота переключения . . . . . .......................... 40 кГц КПДприполнойнагрузке......... ••" ........70% Выходное напряжение: при токе 1.. .4 А, пульсации 50 мВ (р-р) ........... +5 В ±5% • при токе 0.1...0 .3 А, пульсации 100 мВ (р-р) ...... +12 В ±3% при токе О . 1 ... О.3А, пульсации 100 мВ (р-р) ... ... - 12 В ±3% На Рис. 32 показана схема двухтактного ОС/ОС-преобразовате­ ля, рассчитанного на мощность 500 Вт и построенного на микросхемах UC3842, UC3706, и UC3901. Она работает от стандар­ тной шины питания, принятой в телекоммуникационной технике, и производит на выходе напряжение 5 В при токе до 100 А. Характе­ ристики ИВП , показаного на Рис. 32 приведены ниже: Входноенапряжение....................... ....... -48В±8В Выходноенапряжение......... ... .. . • ........... ..... +5В Выходнойток........... . ....,... " " ...... . 1.. 25... 100 А Частотапереключения................. ..............200кГц Нестабильность по напряжению . . . ........ 0 . 1о/о Нестабильность по току нагрузки. . . . . . . . ... ....1% КПДприVIN=48В: для/0=25А...............•. . •. . •• . •• . .. ........ 75% для/0 =50А ..................... , . .. .. .. . .. .. .. .. 80 % Выходноенапряжениепульсаций ..... • . • • . . • . . . . 200мВ (р-р). Рис. 29. Инвертирующий DС /DС-преобразователь +V1N 0--------, 7 се UСЗВ44/5 оuт isEN GND fouт = 100 кГц раб.цикл~ 50% Рис. 30. Маломощный понижающий стабилизатор с обратной связью по напряжению 112 +V1N 0--------~ Fosc = 100 кГц 7 UСЗ842/З ._-+--4-IRт/Ст coмPl-'--C:::J-, lsEN Vrn i--:=--- .- -4 -+ --!C::J-+- -IC::J-' GND Vo S4ЗОМО4
ШИМ-КОНТРОЛЛЕР С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ ПО ТОКУ UC184х/284х/384х +V1N (GND} UZ718 188 -VIN = - 1118 500 (-40... - 56 8) Рис . 31 . Схема обратноходовоrо сетевого источника питания 0 US0945 ~ О Силовой трансформатор: сердечник Ferroxcuьe ЕС-35/3С8 , Np = 45 , Nc = 10, Ns =4 , N12 =9 , боковые зазоры 0.254 мм ( д,лА уменьшения ЭМИ можно сделать зазор 0.508 мм только в центре). 8 5-вол ьтовый дросель: сердечник Ferroxcuьe 204Т250-ЗС8 (тороидальный) , N - 4 . 54ЗОАА01 Рис. 32. Схема двухтактного ОС/ОС-преобразователя мощностью 500 Вт 4 70 1N914 0.04 Т1 ' 6-1 0 .04 113 Е
МОЩНЫЙ ШИМ-КОНТРОЛЛЕР 1ОЗЗЕУ9 Аналог PWR-SMP210 ОСОБЕННОСТИ • Встроенный мощный МОn-транзистор • Встроенный предстабил изатор для питания во время запуска • Входное напряжение .••••••••••••• • • • •• • •••• ••• •••••••• 36".400 В (DC) • Выходная мощность • ••• •••• . • ••• •• •••••• • • ••• •• •• •••••• ••••• до 1О Вт • Рабочее напряжение переменного тока ••••• •• ••••• •••••• •• 85" .265 В (АС) ТИПОНОМИНАЛЫ КР1033ЕУ9 Товарные знвки фирм изготовителей ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ ~DD Микросхема 10ЗЗЕУ9 предназначена для построения компактных сетевых импульсных источников питания с трансформаторной раз­ вязкой выходного напряжения от напряжения сети . Прибор содержит предварительный стабилизатор на мощном МОП-тран ­ зисторе , собственно ШИМ-контроллер и мощный переключающий МОП-транзистор для непосредственного управления током первич­ ной обмотки трансформатора. Микросхема упаковывается в пластмассовый корпус DIP- 16 со сдвоенными выводами для улучшения теплоотвода. ЦОКОЛЕВКАКОРПУСОВ ------------------------------- Пластмас овый корпус типа DIP- 16 СТРУКТУРНАЯ СХЕМА высоковольтн ый вход V1N не подклю чен n .c. Внешний е,езистор { Ri;xr+ с ещениl=! RЕХТ- Общий СОМ (вид сверху) DRAIN} Выходы 54321 cor DRAIN тра нзис торного ключа n.c. сом сом не подключен } Общий Защита по току luм VetAS Вход наnряжения ОС Сглаживающая емкость Vs ЕАО выход усипителя ошибки Частотозадающая емкость СЕХТ ~~=='Г"" iN Вход усил ителя ошибки Не имеет отл ичий от структурной схемы PWR-SMP210, См . стр . 115. СХЕМА ВКЛЮЧЕНИЯ __________ . . _____ ______ ______ _______ Не имеет отличий от схемы включения PWR-SMP210, См . стр. 120. 114
POWER INТEGRAnDNS, INC. ОСОБЕННОСТИ • Встроеt<НЫй ШИМ·хонтромер с обратноii СВllЗЫО по нвnp!lll<t!tМIO • Встроенный мощный МОП·IUIЮЧ • диапазон входных нвnр!111<еннй ••••••••• • • •• ••• • • ••••••••••36 •.• 400 В (DC) • Минимальное число внешних компонентов • Встроенная схема защиты • Ограннченне тока в ха11<Дом импульсе • Выходная мощность : при работе от напр!111<ения 220 В •••••••••••••••• • • •••••••••• до 1О Вт при работе от универсального сетевого входа (85 ...265 В) ••• ••• . до 5 В т • Блокировка при пони11<ении входного напряжения • Вст ро енн ая тепловая защита ТИПОНОМИНАЛЫ Типономмнал Корпус PNR-SMP2 10BNC 1 DIP- 16 - ----- - - PvVR-SMP21 0BNI 1 DIP-16 PvVR-SMP210SRI 1 soiё-20 ЦОКОЛЕВКА КОРПУСОВ Пластмассо вы й корпус типа DIP- 16 (вид сверху) ВЫС<Жовольтный вход VIN не rюдключен п .с . Внешний ооэистоо { Rехт+ смещени~ Ruст- Общий СО М Защита по току luм СглаживающаА емкость Vs частотозадающая емкость Сехт ~i!:==!J Пластмассовый корпус типа SOI C-20 (вид сверху) Высо.:овольтный вход V1N Вttешний резистор смеще'""' Ае:хт+ Общий СОМ Защита по току luм н.n . lемпературный диапазон 1 0... 70-С 1 - 40... вs·с 1 - 40...вs·с DRAIN} Выходы S432ACOr DRAIN транзисторноrо ключа n .c. сом СОМ не подключен } Общий Вход напряжения ОС выход усилителя ошибки 8Jtoд усилителя ошибки 5"З2АСО2 DRAIN Выход транзисторного ключа СОМ Общий Vв1AS Вход напряжения ОС ЕАО Вых од усилителя ошибки Сглаживающая емкость Vs Частотозадающая емкость СЕХТ 8.!==dt~ rn вход усилителя ошибки PWR-SMP210 МОЩНЫЙ ШИМ-КОНТРОЛЛЕР ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ Микросхе ма PWA - SMP21 О предназначена для построения изо ­ лированных источников питания . работающих от напряжения 220 В (или от универсального сетевого входа 85... 265 В), и объединяет в одной интегральной схеме высоковольтный МОП-ключ и ШИ М-кон­ троллер . Чтобы изготовить дешевый изол и рованный мощный источник питания требуются всего несколько внвшних компо н ен­ тов . Высокая рабочая частота уменьшает общий размер источника питания . Особенностями встроенного мо щного МОП - ключа явля­ ются : высокое рабочее напряжение , низкое сопротивление канала в открытом состоянии, низкая емкость и низкое пороговое напря­ жение . Комбинация низкой емкости и низкого порогового напряжения приводит к десятикратному снижению мо щности в кас ­ каде формирова теля . Более низкие емкости также облегчают работу на более высокой частоте . Управляющая часть PWR- SMP210 содержит все необходимые блоки для формирования и управления мощным каскадом : встроенный предварительный стабилизатор , генератор. источник опорного напряжения, усили ­ тель сигнала ошибки, формирователь и схему за щиты . Эта схема ШИМ-управления с обратной связью по напряжению опти ми зиро­ вана для обратноходовой схемотехники , но может также использоваться с другой схемотехникой . Прибор PWA-SMP2 10 вы­ полняется в пластмассовом кор пусе типа DIP -16 со сдвое н ными выводами для дополнительного те плоотвода или в корпусе SOIC- 20 с расширенными выводами для дополнительного теплоотвода. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА Нумерация выводов приводится дnя корпуса DIP- 16 115 Е
PWR-SMP210 МОЩНЫЙ ШИМ - КОНТРОЛЛЕР ОПИСАНИЕ ВЫВОДОВ Номера выводов в круглых скобках - дnя корпуса SOIC-20 Номер вывода 1 Фунtщия 1(1) Для подклю-ия выссжоrо напряжения V,N к предварителыюму стабилизатору напряжения, используемому для литания устройства в момент включения. -- --- ----- -- 2 Не подключен для предотвращения утечки по поверхности между соседними рабочими выводамн . 3(4) Резистор,помещенныймеждуRoo+и R00_, устанавливает внутренние токи смещения . 4(5,6) Вывод Roo - служит для возврата (Jl()pнoro тсжа . Не соединять с землей . 5, 12 , 13 (14, 15, 16, 17) Быеод СОМ - зто общий вывод. Точка подключения земли ИЛ1 onopнoro напряжения. 6 (7) Внешний резистивный делитель , подключенный к выводу IL..,1т, обеслечивавт защиту выхода МОП-ключа от чрезмерно большого тока . -- 7(9) Для подключения фильтрующего конденсатора к напряжению внутреннего источника питан ия V5 . 8(10) Вывод С00 используется для установки частоты генератора. Подключение внешней емкости понижает частоту ШИМ . 9(11) Rеляется инвертирующим входом усилителя ошибки для подключения внешней обратной связи и компенсирующих целей . - --- -- - -- -- 10 (12) Вывод ЕАО - зто выход усилитеЛS1 ошибки для nодсоещ.нения к внешней компенсирующей цепи . 11 (13) Вывод V81дs - зто выход напряжения , которое используется для создания смещений в момент запуска. 14 Не подключен для предотвращения утечки по ловерхности между соседними рабочими выводами . 15, 16 (20) Открытый сток выхода МОП -транзистора. Эти выводы нужно обязательно соещ.нить wежду собой. МАКСИМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ 1 Напряжениестока........ • .._..•..•.. .• •. .. •. Напряжение v,N . . . . •• •• •.••• Напряжение V81д5. . . . . . • ••. - •• • •••••• • •• •• •• Ток стока 2 •• ••.•• . . . . . • •,••,••,••,•••••••_.••• , Входное напряжение3 . • . . . . . • Диапазон температур хранения ........ _ Диапазон температур окружающей среды : для приборов с суффиксом С .... дляприборовссуффиксом1....... • .._ • Температуракристаллаз............... , Температура 11ыводов4 (пайка 5 с) ., ......• • , , , Рассеиваемая мощность : для приборов с суффиксом BN : при ТА= 25·с .. . при ТА = 1о·с . ... ..... ....... .••• для приборов с суффиксом SR : приТА=25·с .... . при ТА= 70'С ................................... . Тепоовое сопротивление кристалл-окружающая среда ( е.м) : для приборов с суффиксом BN . . . . . ........ . для приборов с суффиксом SR ............. . •.. • Тепловое сопротивление кристалл-корпус ( eJc ): дляприборовссуффиксомBN. ... .. для приборов с суффиксом SR .. Примечания: 1 . Все напряжения указаны от носительно вывода СОМ 2 . Прикладывается не к выводам V1N ил и DRAIN. 3 . Обычно ограничивается внутрвннвй схемой. 4 . На расстоянии 1/ 16" (1.59 мм ) от корпуса . 5 . Измерано на выводах~ . [!]]. 116 " •..•. .•" •.•••.... .воов ..500В . 11в .. ........... 800мА . .. - 0.3".(Vs+0.3)В ..... . -65".+ 125"С . о."+1о·с • ..... - 40...+в5·с ..... ... 15о·с ••. " ..... 260'С , .•...... . 2.1 Вт . . •..•.. .... ... 1.05Вт •••• · • •• •• ••••••• .•. 3.ОВт . 1.5Вт . ..... о.. .+1о·с - 40...+в5·с . .•. . .. ...... ... о...+1о·с . .................. _-4О ...+85"С - -
МОЩНЫЙ ШИМ-КОНТРОЛЛЕР PWR-SMP210 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ При V1н =325 В, Vв1дs = 8 .6 В, СОМ= О В, RЕХТ = 20.5 кОм, в полном рабочем диапазоне ТА (Прим. 1), если не указано иначе Символ 1 Параметр 1 Услови• ~ Значение 1 Единица не менее--ТТиповоеlне более1измерения ГЕНЕРАТОР fosc Выходная частота 1 С00 = свободен 650 800 950 кГц ШИРОТНО ИМПУЛЬСНЫМ МОДУЛЯТОР С00 = свободен 0...35 0".39 - % Dc Рабочий цикл fosc = 200 кГц 0".48 0".50 - % СХЕМЫ ЗАЩИТЫ ИМС Пороговое напряжение токового ограничителя См. Прим .2 о - 1 в 1Уровень отключения в схеме защиты при понижении входного напряжения 0.31 0.34 0.37 в ---•---------· ·--- 1 ' Задержка отключения при входном напряжении за пр еделами допустимого D(OFFJ диапазона - ------ См. Рис. 15, 16 - 250 500 нс 1Температура отключения по перегреву 115 135 - ·с Гистерезис в схеме отключения по перегреву - 45 - ·с - - - ·- ---------- УСИЛИТЕЛЬ СИГНАЛА ОШИБКИ Пороговое напряжение 1.21 1.25 1.29 в ТК порогового напряжения - 50 - млн·1rс ПроизведенИе коэффициента усиления на ширину полосы пропускания - 500 - кrц AIIOI. Коэффициент усиления по напряжению 60 80 - дБ loor Выходной импеданс - 1.5 - кОм выход RDS/ONJ Сопротивление в состоянии "Включено " 1 TJ= 25'C - 20 35 Ом 10 = 100мд RDS/ONJ Сопротивление в состоянии "Включено" 1 TJ = 115'С - 32 42 Ом lvroн1 Ток в состоянии "Включено" Vvs= 10В 200 380 - мА Ioss Ток в состоянии "Выключено" VDRA1н=96B,ТА=115'С - 10 50 мкА -- BVoss Пробивное напряжение 10 = 100мкА, Т,= 25 'С 800 900 - в Coss Выходная емкость VDRAJн=25 В, f=1МГц - 70 - пФ Eoss Энергия, запасвнная на выходе VDRAIN =400 в - 1000 - нДж IR Временной интервал подъема (длительность фронта) См. Рис. 15, 16 - 70 150 НС 1, Временной интервал спада (длительность заднего фронта) См. Рис. 15, 16 - 70 150 НС ПИТАНИЕ v,. Напряжение предварительного стабилизатора 36 - 500 в Vв~S(COJ Напряжение отключения предварительного стабилизатора 6.5 - 8.25 в Vв1AS не подключен, 1 С-суффикс - 3 4.5 мА ~. Ток питания предварительного стабилизатора в отключенном состоянии С00 = свободен 1 !-суффикс - 3 5.0 мА VвiAS >8.25 В - - 0.1 мА VвiAS Напряжение питания Vв1AS V81д5 подается по внешней цепи ОС 8.25 - 9.0 в - Vв1AS подается по 1 С-суффикс - 3 4.5 мА fв1AS Ток питания VвlAS внешней цепи ОС 1 !-суффикс 5.0 - 3 мА Vs Напряжение источника Vs 5.1 - 6.0 в ·- ls Ток источника Vs 1- - 400 мкА Примечания: 1. Эти спецификации имеют только одно ограничение применения по полному температурному диапазону для версий с суффиксом С (0... 70"С) , и суффиксом 1(-40 ." 85'С) . Во всех других случаях температурный диапазон указывается особо . 2. Прикладывание напряжения > 3.5 В к выводу IL1м1т заставляет внутреннюю схему удерживать выходной ключ непрерывно включенным , если выход мик­ росхемы PWR-SMP21 О при этом подсоединен к высокому напряжению источника питания , может произойти частичное разрушение схемы . - 117
PWR-SMP210 ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Рис . 1. Переходная характеристика (Для схемы на Рис. 18) 105 100 95 % Vouт 1L~1А 1- 1- 1- ~ -г 1-· - ~ - 1 с-- ~ 1 о 100 300 400 S432AGOJ Рис. 4. Зависимость КПД от величины входнОJ"о напряжения (Для схемы на Рис. 18) КПд.% 100 ll=- 1А 90 80- - - Vr I 70 60 50 о 100 ~-~ 300 400 S432AG04 Рис. 7 . Зависимость напряжения пробоя от температуры кристалла 1.1 1- ~у ~ 1.0 0.89 -50 118 1 1 о v::/ 50 т,. ·с / v~- 100 150 S432AG07 Рис. 2. Нагрузочная характеристика (Для схемы на Рис . 18) %Vo 110 V1N= 1628 ; - · 1"-. - С-- :-.......1°'., ~ - ~:\- 100 -- 90 1\- о 0.4 о.в 1.2 1.6 2.0 S432AG02 Рис . 5. Зависимость КПД от величины выходной мощности (Для схемы не Рис. 18) КПД. % 100 1 1 V1N•DC = 1628 90 80 ~- - 70 -- 1 60 -11 1 50 j о 2 4 б в 10 Роuт. Вт $432.AGOS Рис. 8. Зависимость рабочей частоты от внешней емкости FРWМ, кГц 600 400 200 100 200 с.хт. пФ 300 400 S432AG08 МОЩНЫЙ ШИМ-КОНТРОЛЛЕР Рис. З . Максимальная выходная мощность (Для схемы на Рис. 18) 5 12 б Роuт. Вт 100 300 400 S432AGOЗ - ----------------~ Рис.б.3ависимостьвыходной мощности от частоты (Для схемы на Рис . 18) Роuт . Вт о .___._ _...__~_.....___..__~__._ _, о 400 !, кГц 600 800 54J2AG0б Рис. 9. Зависимость емкости стока от напряжения Cosc. пФ 100 80~ 60 40 - ~ ! 20- ~ 1 о о 100 1 i 200 vDRдlН. 0 1 г 300 - 400 S432AGOO
МОЩНЫЙ ШИМ-КОНТРОЛЛЕР PWR-SMP210 ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (Продолжение) Рис. 10. Зависимосn. заряда стока от нaПptlЖettИR Рис.11.Зависимостьэапасенной энерrии от напрt1жения стока Рис . 12. Передаточные характеристики 10 8 6 4 2 о OoRAIN o HКл 1 :........- 1~ 0.8 vv- >--- ,/ ~ 1 о 100 200 Vo ...... B 300 400 S4Э2AG IO 0.4 100 Рис. 1 З. Зависимость рассеиааемой мощности от температуры кристалла Ро, Вт 3 25 50 75 100 125 TJ, 'С 5432AGl3 ВРЕМЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Рис. 15. Временные характеристики 0.78 luм 50% 50% 08 3258 DRAIN 08 200 VofWN, 8 300 400 S4З2AGll 20 10 100 200 IORAJN, МД Рис . 14. Зависимость теплового со ­ протиаления от арамени Теnловое сопро тивлен ие, ~с;вт 10 100 1000 5'32AGl4 300 400 S432AG l2 Рис. 1б. Схема для снятия временных характеристик ~3258 _I_ о REJ<Т• ... DRAIN С11 а. 11 FW- ~ vll/AS luм сп Ед.. 9 . 7 f13 Vs CDM 5 сом сом 12 1 мкФ 10• 8.58 5432.ATOJ. Примечание: Длител ьность импульсов на входе luмiт равна 10 мкс при рабочем цикле < 1% . 119 Е1
PWR-SMP210 ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР И ВНУТРЕННЕЕ НАПРЯЖЕНИЕ ПИТАНИЯ Предsарительный стабилизатор обеспечивает ток смещения , необходимый ШИМ-контроллеру и схеме формирователя . Предва ­ рительный стабилизатор состоит из высоковольтного МОП-транзистора, источника тока смещения (Vв1д5) и собственного усилителя ошибки . Этот усилитель ошибки обеспечивает величину внутреннего напряжения питания Vs на уровне приблизительно 5 .6 В , управляя регулирующим МОП-транзистором предваритель­ ного стабилизатора . При питании всей схемы от внутреннего источника тока смеще­ ния (Vвiдs) МОП - транзистор предварительного стабилизатора рассеивает существенное количество мощности. Это рассеивание мощности уменьшается после того, как начинает работать обмотка обратной связи , и схема фильтра формирует напряжение более , чем 8 .25 В на выводе Vв1лs. Тогда предварительный стабилизатор отключается . и смещение обеспечивается только цепью обратной связи, соединенной с выводом Vв1дs· Напряжение Vs - зто напряжение питания для схемы формиро ­ вателя и контроллера . Внешний конденсатор . подключаемый к выводу V5 , требуется для фильтрации и понижения напряжения шу­ мов. Включение внутренней схемы защиты от пропадания напряжения определяется величиной напряжения V5 . Схема защи ­ ты от пропадания напряжения включается всякий раз , когда напряжение Vs становится меньше 5 В . ИСТОЧНИК ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ Напряжение VREF- зто опорное напряжение , равное 1.25 В и ге­ нерируемое температурно-компенсированным "baпdgap" источником опорного напряжения . Это напряжение используется для установки порогов усилителя ошибки, схемы тепловой защиты и схемы защиты по току. ГЕНЕРАТОР Генератор полностью независимый . Внутренний конденсатор по ­ очередно заряжается и разряжается переключаемыми источниками постоянного тока. Частота ге нератора может быть понижена под ­ ключением дополнительной емкости к выводу ~т Гистерезис ШИМ-компаратора устанавливается на этапе изго­ товления. Период колебаний генератора определяется величинами токов источников тока, от которых зависит крутизна фронтов и спа­ дов пилообразного напряжения. Максимальный рабочий цикл равен отношению времени заряда конденсатора к периоду колеба­ ний . Тактовый сигнал , а также сигналы блокировки с выхода компаратора подаю тся на модулятор. УСИЛИТЕЛЬ СИГНАЛА ОШИБКИ Усилитель ошибки состоит из операционного усилителя , неин­ вертирующий ~!ход которого подключен к внутреннему источнику опорного напряжения. Выход усилителя ошибки непосредственно определяет величину рабочего цикла управления мощным ключом. Чтобы внешняя нагрузка не влияла на выход усилителя ошибки , вы ­ вод ЕАО буферизован . Буфер имеет напряжение смещения около 2 В и выходное сопротивление около 1.5 кОм . 120 МОЩНЫЙ ШИМ-КОНТРОЛЛЕР ШИМ-МОДУЛЯТОР ШИМ -модулятор с помощью обратной связи по напряжению ге ­ нерирует цифровой сигнал формирователя для управления мощным ключом. Рабочий цикл сигнала формирователя будет из­ меняться как функция напряжения входа и нагрузки. Увеличение рабочего цикла заставляет напряжение на выходе источника питания повышаться. Наоборот, уменьшение рабочего цикла заставляет напряжение на выходе понижаться . ШИМ - моду­ лятор сравнивает напряжение управления (выход усилителя ошибки) с пилообразным напряжением генератора, чтобы получить требуемый рабочий цикл . ЗАЩИТА ПО ТОКУ Когда напряжение на выводе lим падает ниже установленного порога, мощный ключ закрывается . Ток стока создает падение на­ пряжения на внешнем резисторе (R11 ) . Это падение напряжения через делитель напряжения взаимодействует с напряжением Vs и делает сигнал на выводе lим более положительным , чем установ­ ленный порог. Когда ток через резистор (R11) увеличивается , напряжение на выводе luм будет уменьшаться . Если напряжение на выводе lим удерживается ниже порога на время, более длительное , чем время задержки, то мощный ключ будет закрыт до тех пор, пока не начнется новый период тактовой частоты ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА Тепловая защита обеспечивается прецизионной аналоговой схе­ мой , которая закрывает мощный ключ . когда кристалл станови тся слишком горячим (типичная температура 135"С ). Устройство будет автоматически сбрасываться и возвратится в исходное состояние, когда кристалл остынет до температуры ниже температуры сраба­ тывания . Рис_ 17. Типоввs~ схема включения Rб с v.... .. .. \._.. (1,1 ЕАО о. С4 Аохт· :1 сп Сеrт 1 Аехт- а: т~ Vs fсом R7 5,12,13 -·
МОЩНЫЙ ШИМ-КОНТРОЛЛЕР ОПИСАНИЕ РАБОТЫ СХЕМЫ Схема обратноходового источника питания , показанная на Рис. 18, с использованием стандартного трансформатора типа Т1002 рассчитана на выходное напряжение 5 В и мощность 5 Вт и будет работать при напряжении сети от 85 до 265 В (rms) . Выходное напряжение выбирается отношением витков выходной обмотки к виткам обмотки обратной связи. Микросхема PWR-SMP210 рассчи­ тана на напряжение обратной связи 8.5 В ( вывод Ш]) . Выходное напряжение может быть точно подстроено, если это необходимо , с помощью изменения количества диодов (DЗ) в цепи обмотки обрат ­ ной связи . На регулирование величины выходного напряжения алияют три момента : поддержание постоянного напряжения обрат ­ ной связи, величина связи между обмотками трансформатора и использование импульсного трансформатора с подавлением вы ­ бросов напряжения, обусловленных индуктивностью рассеивания . Элементы L1 , L2 , LЗ , С7 , СВ, С9, С10 и С12 образуют ЕМl-фильтр . Элементы BR1 и С1 преобразовывают входное переменное напря ­ жение в постоянное напряжение и обеспечивают его фильтрацию . Элементы 05, Сб, и R1 О формируют схему, подавляющую выбросы напряжения на стоке переключающего транзистора . Элементы С5 и R9 снижают величину выбросов, обусловленных индуктивностью рассеивания . Эта разгрузочная цепь улучшает регулирование вы ­ ходного напряжения . Элементы R5 и Rб устанавливают величину напряжения обратной связи , равную 8.5 В . Элементы R4 , R5 , С14, С4 и Т1 определяют АЧХ петли обратной связи . Резистор АЗ необ­ ходим для установки внутренних источников микросхемы PWR-SMP210. Емкость СЗ устанавливает рабочую частоту внутрен ­ него генератора . Если к выводу rn:J не подключена емкость , то частота внутреннего генератора будет приблизительно 850 кГц. Ем­ кости С2 и С11 - это конденсаторы фильтра. Резисторы R2, R11 и R12 являются элементами схемы защиты по току. Они рассеивают максимальную мощность при работе схемы защиты во время корот­ кого замыкания . PWR-SMP210 Для достижения полной выходной мощности и надежной работы микросхемы PWR - SMP21 О, оба вывода стока мощного ключа (вы­ вод II§:] и IJ]] DIР - корпуса) необходимо соединить вместе на печатной плате . Выводы [1:§] и IJ]] не соединяются в пределах кор­ пуса микросхемы . Вторичная обмотка в схеме используется для контроля и регулировки выходного напряжения. Такая схемотехни ­ ка может обеспечить регулирование и стабильность в пределах ±5%. Если для конкретного применения требуется более точное ре­ гулирование , может быть использована обратная связь на оптроне . Схема, показанная на Рис. 18, является принципиальной схемой отладочной платы PWR - EVAL5 . Эту полностью собранную и прове­ ренную плату можно заказать непосредственно у фирмы Power lпtegratioпs lпс . для отладки микросхем PWR-SMP21 О . В комплект входят полные спецификации , а также инструкции о том, как изме­ нить выходное напряжение и частоту генератора . Показанные на Рис. 1 ...6 характерv.стики были измерены на плате PWR-EVAL5 , работающей от источника постоянного тока. Из­ меренная частота переключения источника питания равна 250 кГц. Кривые максимальной выходной мощности показывают способ­ ность отдачи мощности стандартного трансформатора Т1002 , выполненного с вдвое увеличенным и уменьшенным от нормального числом витков в первичной обмотке. Кривые зависимостей выход­ ной мощности от частоты характеризуют работу PWR-SMP210 на различных частотах . Для получения максимальной мощности в каж­ дом случае использовались несколько различных трансформаторов , оптимизирсванных для каждсй частоты. Кривые иллюстрируют вы­ бор оптимального соотношения между потерями мощности при питании переменным и постоянным током в пределах устройства. Поскольку потери на переменном токе повышаются с частотой, по­ тери на постоянном токе и выходная мощность должны быть уменьшены , чтобы сохранить ту же самую максимальную рассеива­ емую мощность устройства. Рис. 18. Схема источника питания на 5 8, 5 Вт с испольэоаанием PWR-5MP21 О u Я10 С1 240• 22 М><Ф 1 .2Вт 400 8 С10 ЗЗОпФ С5 R9 20пФ 1. 1.в 1 .2Вт PWR-SMP210 АЗ VtN DRAIN 20.5 • DRAIN L сом G сом [LIM N 1 • 1 Сб1 1 нФI 1кВ: 1:1 1 ~11 "' 1"' 1 1 1 1 61 Т1 С11 100нФ R5 18.2 • Rб З.б• 5<32ААО2 С12 I100нФ 121 Е
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫМ ИСТОЧНИКОМ ПИТАНИЯ 1080ЕУ1 Аналоги: ТDА8380 ОСОБЕННОСТИ-------------- t Двухуровневая система защиты от перегрузки по току t Защита от ни3«оrо и ВЫСОl(ОГО питающих напряжений зв пределами допустимого рабочего диапвзона t Защита при коротком замыкании мощного ключа t Защита от nеренаnр11Женнй при хоnостом ходе Возможность мавноrо (нли мАГкоrо) запуска Работа на фиксированной частоте от 1О до 100 кГц с возможностью синхроннзвции t Возмо•ность реалмзации дмстанционноrо включенив н выключения Возможность коррекции работы источника по внешним цепям t Возможность защиты по току первичной цепи t Чувствмте11»ность к размагничеююсти сердечника трансформатора ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ------------- Микросхема 1 080ЕУ 1 представляет собой схему управления им ­ пульсным источником питания бытовой радио и телевизионной аппа­ ратуры. ИС управляет мощным МОП или биполярным транзисторами и выполнявт все регулирующие и предохранительные функции , обес­ печивающие надёжную работу импульсных источников питания с ра­ бочими частотами от 10до 100 кГц. Микросхема предполагает многообразные варианты для реали ­ зации импульсных источников питания с различными возможностя­ ми . Существует возможность управления с помощью напряжения обратной связи. модулированного напряжением , пропорциональ ­ ным току через мощный ключ . Возможна реализация безрелейного дежурного режима при дистанционном выключении импульсного источника питания . Товарные знахи фирм изготовителей ~DD ТИПОНОМИНАЛЫ Тиnономинал Корпус КР1080ЕУ1 DIP-16 СТРУКТУРНАЯ СХЕМА Не имеет отличий от структурной схемы TDA8380 - см . стр . 124. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ Напряжение питания ................... • . .. .. .. . . . . . . . 9 . .. 20 В Напряжение первого уровня защиты по выводу~ . . . О. 19... 0 .21 В Напряжение второго уровня защиты по выводу ~ . -О.О 1... +0.01 В Порог усилителя ошибки при Vп =8.5 . . .20 В ......... . .. 2 .4 ."2.6 В Максимальный ток потребления : рабочий .............. .. ......... ......... • . .. . . .. . 15 мА до выхода в рабочий режим ................... . ..... О . 15 мА Максимальный вытекающий выходной ток по выводу Ш ... 750 мА Максимальный втекающий выходной ток по выводу [1§] : пиковое значение ....... . ......................... 2500 мА среднее значение .... ... ....... •• , •• . .. .. .. .. .. .. .. 250 мА Максимальный рабочий цикл .................• . .. . . .. 75... 85% Диапазон частот .................................. 1О . .. 100 кГц Минимальная длительность импульса синхронизации . .... 0 .5 мкс ЦОКОЛЕВКАКОРПУСОВ -----.,.... ----------------------------- Пластмассовый корпус типа DIP- 16 122 Эмиттер nрямоrо уnра вляюще rо тра нзистора 1 t<оплектор прямого управляющего транзистора 2 Вход детектора размаг ниченности Вход управления низким уровнем напряжения отключения 4 Наnряженме питания 5 Подключеttие раэистора устаноеки ос новного источ ник а тока б Вход считывания наnря жения обр атной связи 1 Выход стабилизации усилителя ошибки 8 16 Коллектор обратноrо уrравЛАЮЩ,еrо траюистора 15 Эмитт е р обратного управ~юwего транзистора 14 Общий (Земля) 1З Вход за щиты от тока пера грузки 12 Вход плавного эаnуаса 11 вход внеШttей синхронизациt11 10 Выводnодключения емкости генератора 9 Вход установки рабочего цикла
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫМ ИСТОЧНИКОМ ПИТАНИЯ 1080ЕУ1 СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ--------------------------------- Рис. 1 • Схема источника питания на 120 Вт для телевизора с дежурным режимом и дистанционным управлением 5 IN 7805OUT t--+-- . -<>5 6 + 220.0 СОМ б.36 для ..--+---------+--+о ДЕЖУРНОГО .._---------+---о 6ЫХОдА '----------<1>----+- -. - 0 2 5 6 220.0 Т 406 10к 15н 1006 ' ----E:J---o RCL зэк ' -------------<l=:l----056 СИНХРОНИЗАЦИЯ 510 123 Е1
Philips Semiconductors ОСОБЕННОСТИ + Схема инициализации с малым током (не более 150 мкА) и возможностыо отключения t Всrроеt< ны й "ban dgap " источник ооорноrо напряжения t Мягкий запус к в сочетании с точной установкой максимвльноrо рабочего цикла (Dммl t Программируе м ая защита or пониженноrо напряжения с од ним предустанов · ленным значением t Защита от перенапряжения t Усилитель ошибки с генератором передаточной характ е ристики (ТСG) TDA8380 СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫМ ИСТОЧНИКОМ ПИТАНИЯ • З ащ и та or КЗ и обрыва пеmи обратной связи t Защита or пераrрузки по току t Двухуровневое оrраничение тока t Защита от насыщения трансформатора t Мощный выходной каскад (втекающий ток 2.5 А. вытекающий ток 0.75 А) t Лоrика rюдавления сдвоенных импульсов t Защита от разрушения при КЗ высоковольтного транзистора • RC-reн eparop со входом си нх ро ни за ци и t Напряжениепитания,Vcc" .. •.".""" •. """"""" . . ." .. 14 В (typl t Ток потребления,lcc ....•... • . • .•....• • •.•.......•..•...•.•. 15мА(mвх) • Раб оч ая ча ст от а , t0 ••••••••••• • • • ••••••••••••••••••••••••••• 10". 100 кГц t Рабочий диапазон температур •• •• •••••••••••••••••••••••• • ••• - 25 ".+70'С СТРУКТУРНАЯ СХЕМА И ТИПОВАЯ СХЕМА ВКЛЮЧЕНИЯ ______ _ ________ _ _____ _ ИНИЦИАЛИЗАЦИЯ И ЗАЩИТА ПО ИОН ПИТАНИЮ 1-- ----- ---+ -- - ot ФОРМИРОВАТЕЛЬ УСИЛИТЕЛЬ ОШИБКИ ГЕНЕРАТОР ПЕРЕ'ДАТОЧ НОЙ ХАРА КТЕРИСТИКИ ss УПРАВЛЯЮЩЕГО НАПРЯЖЕНИR ТРИГГЕР мягкого ЗАПУСКА ЦОКОЛЕВКА КОРПУСОВ Пластмассовый корпус типа DIP- 16 124 Эмиттер выходного тра нзистора (втекаю щий ток) Коллектор выходного транзистора (втекающий ток) Вход детектора размагниченности Е2 С2 DEM Установка rюрогв минимального Vcc Vcc(min) Плюс наnряжения питания Vcc Усrановка onopнoro тока IREF Вход обратной связи FB Усилитель выходной ошибки STAB I!T 2 15 3 t! 14 4 1> 13 s Е12 б~11 7 10 8 9 SYN C ВЫХОДН ЫЕ КАСКАДЫ КОНТ РОЛЬ РАЗМАГНИЧЕННОСТИ RsтдRТ т 1IE Rs ТОКОВАЯ ЗАЩИТА С1 Е1 VEE CURR ss SYNC Cosc DUТY Колnектор выходного транзистора (вытеквющий ток) Эмиттер выходного транзистора (вытекающ.ий ток) Земля Вход защиты от nерегрузки по току Установка мвксимальноrо коэффициента эагюлнения плюс мягкий заnусж Вход ~нхронИ3ации К~енсатор генератора Вход широтно-имnульсного модулятора
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫМ ИСТОЧ НИКОМ ПИТАНИЯ ТDАВЗВО ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ МАКСИМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМ ОВ -- Параметр lсимвоn ВЫI! . ffil (Vcc) Микросхема TDA8380 предназначена для использования в качес­ тве схемы управления недорогим импульсным источником питания теле визоров , мони торов и небольшого промышл енного оборудова­ ния . В схеме используется управление рабочи м циклом при фикси­ рованной рабочей частоте . выв. ш. rn.@! и [Ш] ТИПОНОМИНАЛЫ ------------- Напряжение выв .~и~ Прибор Температура, ·с Корпус ВЫl!.11] и rnJ ТDА8З80 - 25...+70 DIP-16 выв. [П] Рис. 1. Зависимость предельно -допу стимой рассеиваемой мощности от температуры с реды выв. ffi](Vcc) выв. Ш выв. m Ток выв.~.@!. 1§] ... rnJ и [IQJ .. .~ выв.~ выв. !Ш] выв . [Ш] Общая рассеиваемая моЩ1ЮСть Ртот Температура окружающей ере- ТАМВ ды (при Ртот" 1Вт) Температура хранения TsтG -25 125 т•....,. · с 25 75 Тепrювое соnротивление крис- Ртн J-А тал-окр. среда (max) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ при Vcc =14 В, ТА = 25'С, опорный резистор 5 кОм, если не оговорено иное Параметр Условия Символ не менее ПИТАНИЕ ~- Налряжение питания Vcc 9 Уровень инициализации питания V5 15 Защита от повышежоrо налряжения V5 21 ФиКО'j)Ованный минимальный защитный уровень V5 7.9 Гистерезис dVcc - 1рабочий lcc - Тоliпотреб~я 1f1fJ инициализации lcc - Опорный ток (вы в. @!) Прим. 1 /4 /sf5.7 Установка порогового уровня Vcc(miп) V5 3.6V4 !Щяхе1<11е ограничителя nри20мд 21 .5 ион Опорное напряжение VREF 2.4 Диапазон mка /REF 200 Изменение оnорного нагряжения от тока 16 16 =200...800 мкА dVREF -20 - -- УСИЛИ1ЕЛЬ ОШИБКИ (УО) Пороговое напряжение Vcc =8.5 ...20 В V7 2.4 Входно~ток /7 о ВтекаЮ!ЦIОi ВЫХОДНОЙ ТОК nри 1.2В /5 1 Вытекающий выходной ток nри 5.5 В fв 80 Коэффициент усиления Ао - Полоса пропускания BW - Входной ТОК D1ЛУ (ВЫI! . {Я] ) Прим.1 /g /sf5.7 Верхний порог защиты FB (выв.11]) V7 2.95 Температурный коэффициент порогового напряжения dV1/dT - Значение Единица иеменее типовое не более измерения - 0.5 - 20 в - 0.5 - Vcc в -0 .5 - 0.5 в - 0.5 - 6.5 в 0.6 - Vcc в о - 20 мА - 0.75 - о мА -0.75 - о мА -10 - 10 мА - 200 - 10 мА - 2.5 - о А о - 2.5 А См. Рис. 1 -25 - +70 ·с -55 - +150 ·с - 55 - "С/Вт Значеиие Единица типовое 1 не более мзмереиия - 20 в 17 18 в ·- 23 25 в 8.4 8.9 в 50 - мВ -- - 15 мА 100 150 мкА lsf6 /sfб.4 мА 38V4 4.2V4 в 23 .5 25 .5 в - 2.5 2.6 в - 800 мкА - +20 мВ ·- 2.5 2.6 в - 5 мкА ·- - - мА 100 130 мкА 100 - дБ 5 - МГц ·- /sfб /sfб.З мА 3.1 3.25 в 100 - 10~/К 125 Е1
TDA8380 СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫМ ИСТОЧНИКОМ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (ПРОДОЛЖЕНИЕ) ---------------------- Параметр Условия Символ Значение Единица не менее типовое не более иэмерания ФУНКЦИЯ ТСG (Рис. 7) Передатачtiая характеристика dD/d\17 - З2 - %/В Минимальный коэффициент заnолнения D1.11N - 12 - % Ширина nлато V7 - 200 - мВ МЯГКИЙ ЗАПУСК Передаточная характеристика dD/dV12 - 23.8 - %/В Входной ток Прим.1 /12 lsJ5.7 lsJб lsJб 3 мА Втекающий ток nри неисnравности nрн0.5В /12 8 - - мА Фиксированный максимальный коэффициент заоолнения ~ 75 во 85 % Фиксированный ток nри0.5В /12 - -2 - мА ВЫХОДНОЙ КАСКДД падение наnряжения no отношению к Vcc nри0 .75А Vcc-V1 - 2 - в Транзистор вытекающеrо тсжа Тае смещения Vcc-V1 =15В -/1 25 - 100 мкА - Диаnазон рабочего тока -/1 о - 0.75 А nрн2.5А V1s-V15 - 2 - в Наnряжение насыщения nри 1А V15-V15 - 1.5 - в Транзист~ втекающего тока nри 10мА V15-V15 - 0.3 - в (1'111: . 10) Тае утечки V15- V15 - 20B /15 - - 1 мкА Скорость сnада d\/16 - 15 rJV16 _15fdt - 0.2 - В/нс Диаnазон рабочих токов Пиковое значение /16 о - 2.5 А Среднее значение /16 - - 250 мА ГЕНЕРАТОР Наnряжение высокого уровня V10 - 5 - в Наnряженне низкого уровня V10 - 1.4 - в Зарядный rок Пμнм. 1 /10 lsJ5 .7 lsJб /flб.3 мА Частотный диаnазон fo 10 - 100 кГц Частота Rs =5кОм,С10=680 nФ fo 27 28.3 30 кГц Темnературный коэффициент частоты df/dТ - 100 - 10~/К СИНХРОНИЗАЦИЯ Минимальная ширина синхроимnуnьса 1 111 - - 0.5 мкс П~ог включения V11 0.7 0.85 0.9 в Входной ток /11 2.5 5.0 7.5 мкА Г1ороr отключения V11 4.2 5.б б.О в Входное наnряжение nри-700мкА V11 390 - 550 мВ ВХОД ДЕТЕКТОРА РАЗМАГНИЧЕННОСТИ Наnряженнв на входе nриОА V3 - 690 - мВ Входнойтас nриОВ /3 -30 -40 -55 мкА Токовый диаnазон фиксирующих схем /3 -10 - +10 мА Положительный уроеень фи ксации nри 10мА V3 - 950 - мВ Отрицательный уровень фиксации nри -10мА V3 - - 800 - мВ ТОКОВАЯ ЗАЩИТА Входной ток Прим. 1 /13 lsJ5 .7 /Еfб /flб.3 мА Первыйn~ог V13 190 200 210 мВ Второй nорог V13 . -10 о 10 мВ Импульс на выв. rnJ от Задержка переключения выхода от уровня 1 300мВдо 100мВ ; - - 350 - НС lo =500 мА Имnуnьс на выв. u:m от Задержха nерекоочения выхода от уроеня 2 300 мВ до -200 мВ; - - 300 500 нс fo = 500мА Первый порог, включая R13 (12 кОм) R5 = 5к0м - - -80 0 - мВ Порог определения обрывв вывода V13 - 3.5 - в Примечан ие 1. Во всём диапазоне рабочего тОl<а lj; : 200...800 мкА 126
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫМ ИСТОЧНИКОМ ПИТАНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ --------- Микросхема TDA8380 представляет собой схему управления им­ пульсным источником питания с внешним ключевым транзистором . ПИТАНИЕ Прибор предназначен для использования в пер вичной цепи (pri- mary side) импульсного источника питания и может питаться от дополнительной обмотки трансформатора . Для инициализации схемы используется высокоомный резистор, включ ённый между выпрямленным входным напряжением и выво­ дом питания (выв . ffi]), через него происходит медленный заряд подключённого к этому выводу конденсатора . Когда напряжение на конденсаторе превысит уровень инициализации (типовое значение 17 В), прибор запускается, при этом коэффициент заполнения пос­ тепенно увеличивается схемой мягкого запуска . Через короткий промежуток времени схема начинает питаться от дополнительной обмотки трансформатора . Значение резистора определяется тре­ буемым временем заряда конденсатора . В большинстве случаев 1 с является вполне приемлемо й задержкой между включением и за­ пуском источника питания. Напряжение питания должно составлять 9 ... 20 В . Вывод питания защищён стабилитроном на 23 В. Схема защиты активируется, ког­ да ста билитрон проводит то к. После инициализации начинается процедура мягкого запуска , при этом выход блокирован . Ток пот­ ребления прибора в период инициализации не превышает 150 мкА. Когда напряжение питания падает ниже минимального уровня, прибор отключается и повторяется процедура запуска. Порог ми ­ нимального питающего напряжения (Vcc(miп)) может быть установлен в диапазоне от 8 .4 В (предустановленное значение) до 17 В внешним резистором , включённым между выводом Vcc(miп) (выв. [1]) и землёй (выв. [Н]) (См . Рис. 2). При выборе напряжения инициализации и минимального напря ­ жения питания следует учесть следующее : - разница между двумя напряжениями должна быть доста­ точно большой для компенсации снижения напряжения питания в процессе запуска ; Рис. 2. Установка минимального защитного уровня Усе Vcc(m1n) 12 -- . . --------г. -- --- --- --- --, 10.5 . ' . . . . 8.4 t-----< ' ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~----v. 2.1 3.0 4.9 8 ·4 (0.41б х А4/Ао) TDA8380 - значение минимального напрАжения питания должно быть достаточно большим, чтобы гарантировать корректное управление высоковольтным транзистором ; высокий защитный уровень позво­ ляет использовать резистор с большим сопротивлением последо­ вател ьно с базой транзистора . Для работы с батарейным питанием вывод Vcc(min) соединяется с Vcc · схе ма мягкого запуска блокируется , и прибор начинает рабо ­ тать, коrда Vcc превышает защитный уровень 8.4 В (этот уровень имеет гистерезис величиной приблизительно 50 мВ) . В этих усло ­ виях ток через прибор протекает постоянно . БЛОК ИСТОЧНИКА ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ Источник опорного напряжения (ИОН) , построенный по принци ­ пу " baпdgap" , выдает стабильное напряжение 7 В для питания большинства внутренних схем, что позволяет уменьшить размер кристалла и увеличить его надёжность . Схемы, подключённые к Vcc : - схема инициализации ; - выходные каскады ; - последовательный транзистор стабилизатора напряжения . Резистор R6 , соединённый со входом IREF · определяет величину опорного тока, который в свою очередь определяет шесть других приборных установок. Часть опорного тока используется для заряда ёмкости генерато­ ра С10. следовательно время заряда пропорционально R6 х с 1 0 . Максимальный коэффициент заполнения DмАХ определяется отно­ шением R6 /R12 и устанавливается резистором R12, подключённым к выводу CI2:] . Минимальное напряжение питания (выв . ffi]) устанав ­ ливается резистором R4 на входе Vcc(m1п) и определяется по формуле : 4 R4 -ХV5X- . 6 R6 ГЕНЕРАТОР Конденсатор генератора заряжается и разряжается между ни ­ жним и верхним уровнями напряжения (типовое значение 1.4 В и 5 В) , которые определяет ИОН . Ток заряда составляет 1/ 6 опорного тока, ток разряда равен опорному току. Период, следовательно , оп­ ределяется выражением: 10 Х R6 х С10 . Пилообразное напряжение генератора преобразуется в биста­ бильны й выходной сигнал, при этом ВЫСОКИЙ выходной уровень соответствует периоду нарастания напряжения на конденсатор е. Генератор может быть синхронизирован посредством вывода SYNC . Когда этот вывод подключён к Vcc • генератор находится в ре ­ жиме свободной генерации . Если напряжение на выводе SYNC находится в пределах 0 .85 . . . 5 .6 В , генератор останавливается на уровне нижнего напряжения , прежде чем перейти к фазе нараста­ ния напряжения . Рис. З. Иллюстрация работы генератора v 5 4.76 2 1.4 Верх нее напряжение D(max)80 % Улравлf:!ющее напряжение D (min) 12% Нижнее наnряжение 127 Е1
TDA8380 СИНХРОНИЗАЦИЯ Вход синхронизации (выв . l]IJ) может управляться оптопарой или слабосвязанным импульсным трансформатором . Рис . 4а иллюстрирует си нхронизацию в условиях порога 0.85 В при подаче цифрового сигнала на вход SYNC (например , оптопара между выв . l]IJ и Vcc); коэффициент заполнения импульса не очень важен . Генератор стартует с п ервым отрицательным фронтом син­ хросигнала после того, как достигнут нижний уровень напряжения . Частота синхронизации должна быть ниже частоты свободной гене­ рации . Синхронизация не должна влият ь на период . так как это нарушит установки максимального коэффициента заполнения . СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫМ ИСТОЧНИКОМ ПИТАНИЯ На Рис. 46 используется синхронизация с порогом запрета 5.6 В . В этом случае генератор стартует по положительному фронту импульса синхронизации. Рис . 5 иллюстрирует синхронизацию при использовании импуль· сного трансформатора . Внутренние схемы обеспечивают смещение по постоянному току, которое информирует прибор о наличии (вы­ бросы относитель но О В на выходе импульсного трансформатора) или отсутствии (О В (DC) на выходе импульсного трансформатора) импульсов синхронизаци и. Когда синхрониза ция не используется , вывод SYNC должен быть соединён с Vcc . он не должен быть соеди­ нён непосредственно с землёй или оставлен открытым . Рис. 48. Синхронизация при использовании оптопары и порогового уровня 0.85 В 5.6 в ------------- ---------- -- --------------------- --- --------- 128 0 .85 в -------- --- - - ------- Нижне е напря жение Рис. 46. Синхронизация при использовании оптопары и порогового уровня 5.6 В 0.85В -- Верхнее ____ _ налряжение Нижнее напряжение Рис. 5. Синхронизация при использовании импульсного трансформатора 0.85 в ---------- о в~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~..... о --------~ г Свободная генерация наличие имnупьсов синхр онизации Отсутствие импульсов синхJХ>низации
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫМ ИСТОЧНИКОМ ПИТАНИЯ УСИЛИТЕЛЬ ОШИБКИ Усилитель ошибки сравнивает напряжение обратной связи (ОС) соnорным напряжением (2.5 В) . Выход усилителя на выводе 1т до­ пускает установку усиления . Усилитель стабилен при усилении свы­ ше20дБ. Выход усилителя ошибки не имеет внутренней связи с широтно ­ импульсным модулятором (ШИМ). Один вход ШИМ доступен как вывод DUТY о;ерез схему Формирователя Управляющего Напряже­ ния (CSL- Coпtro l Sliciпg Level) . Как правило , выводы STAB и DUТY соединены , но возможно также и прямое управление выводом~ от втори...ной цепи (sесопdагу side) трансформатора о;ерез оптопару. Можно полуо;ить токовое управление смешением сигнала STAB с сигналом первио;ной цепи перед подао;ей его на вход DUТY. Вход обратной связи FB (выв. [l)) используется как вход схемы Генератора Передаточной Характеристики (TCG - Тгапsfег Chaгac­ teristic Gепегаtог), которая обеспео;ивает заданный коэффициент заполнения при низких напряжениях на FB . На Ри с. 6 коэффициент заполнения п редставлен как функция напряжений на входах FB , DU- ТY и SS. Определяющи м является вход, который даёт наименьший коэффициент заполнен ия. TDA8380 Левая кривая отражает процесс мягкого запуска (на выводе мяг­ кого запуска , выв . [12]), когда коэффициент заполнения медленно линейно увелио;ивается по отношению к V12. Правая кривая начина­ ется при запуске . Напряжение FB медленно увелио;ивается от О, при этом коэффициент заполнения увеличивается с 12% до максималь­ ного значения DмАХ· Через несколько сотен миливольт напряжение FB достигает начала кривой регулирования (приблизительно 2.5 В ) . Область плато между достижением DмАХ и началом кривой регули­ рования делают по возможности меньшей (типовое зна чение 200мВ) . Благодаря характеристикам TCG и тому факту, что при открытом входе DB, на нём присутствует низкое напряжение, разомкнутая и коротко-замкнутая петля ОС приводит к низким коэффициентам за­ полнения. При использовании в усилителе ошибки обратной связи по постоянному току, при выборе значения резистора ОС следует учитывать нагрузочную способность усилителя ошибки . Когда вход ШИМ (выв . ~)управляется оптопарой , при подаче на вход FB грубого первичного напряжения можно использовюъ TCG . В этой ситуации разомкнутая петля ОС вызовет увеличе н ие на п ря­ жения на FB , тогда как коэффициент заполнения достигает макси­ мального значения. При превышении напряжением FB опорного уровня 0 .7 В, включается мягкий запуск. Рис. 6 . Коэффициент заполнения как функция напряжений FB , SS и DUТY DUТY ,% максималь ный коэффициент заполнения -· 80 Мягкий запуск nри3 .2В в 5476 4 SS(V1 2) иDUТY(Vg) СХЕМА КОНТРОЛЯ РАЗМАГНИЧЕННОСТИ 3 2141 Для того , чтобы источник питания работал в режиме прерывис­ того тока, имеется вход задержки вкпючения высоковольтного транзистора до тех пор, пока ток трансформатора не упадет до ну ­ ля. Это эффективный путь избежать насыщения трансформатора . 50 10 о 0.5 1.0 1.5 2.0 Напряжение обратной связи (V7) 2.5 Вре менные диа грамм ы на Рис. 7 илл юстрируют контроль размаг­ ниче нности при менител ьно к типовой схеме включения. До тех пор , пока напряжение дополнительной обмотки (исполь­ зуемой также для питания) превы шает 0 .6 В (Vз). переключение выхода блокируется. Рис . 7 . Функция контроля размагниченности """"""""" 1 Задержка включения Пи1Ю0бразное напряжение Коллектор высоковольтного транзистора ток в трансформатор а 129 11
ТDАВЗВО ЗАЩИТА ОТ ПЕРЕГРУЗКИ ПО ТОКУ Схема защиты о перегрузки по току (выв . \]]]) отслеживает напряжение на резисторе Rs (см. структурную схему), пропорцио ­ нальное току первичной обмотки. Это генерируемое напряжен ие отрицательно при соединении эмиттера высоковольтного мощного транзистора с землёй (такое включение обеспечивает лучшую за ­ щиту от возможного короткого замыкания перехода коллектор­ эмиттер мощного транзистора). Благодаря падению напряжения на резисторе R13 , происходит сдвиг уровня напряжения , и на выводе \]]] сигнал имеет положительную величину. Это напряжение уста ­ навливается опорным током на выводе\]]] и определяется номина­ лом резистора~ (выв . !О]) : 1 VREF б х~.б Следовательно , VREF R1з R1з Vsн1mvR13J = -- х - или О.416 х -R (В). 6 Rв б СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫМ ИСТОЧНИКОМ ПИТАНИЯ Напряжение контроля положительного тока >ia выв . \]]] сравни ­ вается с двумя уровнями напряжения : первый уровень = 0 .2 В, а второй уровень = О В (см. Рис. 8). Первый защитный уровень отключает высоковольтный транзис ­ тор на цикл и переводит источник питания в непрерывный режим с поцикловым ограниче нием тока . Второй уровень защиты активизируется только тогда, когда про­ исходит очвнь быстрое нарастание первичного тока, что может произойти при коротком замыкании на выходе . В этом режиме вы­ соковольтный транзистор быстро отключается и активируется процедура мягкого запуска. Разница между первым и вторым уровнями пикового тока пер ­ вичной цепи устанавливается резистором R5: 0.2 /2-/1=Rs. Абсолютные пиковые значения устанавливаются резисторами ~ иR13: / R13 R13 l2XR5=0.416X-Rили/1XR5=(0.416X-)-0.2. б Rв Рис. 8. Защита по току Первый уроеень ЭЗЩИТЪI втЩХ:>И ~-защиты Мяг.:ий запуск Нормальная рвбота Поцикловая защита первого уровня Защита второго уровня СХЕМА МЯГКОГО ЗАПУСКА Мягкий запуск происходит : - при включении ИСТОЧНИl<а пита>iИЯ : - после срабатывания защиты по току, описанной в предыдущем разделе ; - после достижения Vcc верхнего или нижнего порога. Конденсатор на входе SS разряжается , и когда напряжение на нём падает ниже 0 .5 В , устанавливается триггер мягкого запуска, после чего схема готова для мягкого запуска . " Мёртвое" время (в течение которого ёмкость на входе SS заряжается до нижнего уров­ ня пилообразного напряжения 1.4 В) до начала регулирования ко­ эффициента заполнения минимально. Вход SS может также использоваться для установки DмАХ• для этого требуется подключе­ ние резистора между этим входом и землёй . Напряжение на этом резисторе ограничено величиной 1 R12 -ХVREFX--. 6 Rв ВЫХОДНЫЕ КАСКАДЫ Выходные каскады построены на двух составных n-р-n-транзис ­ торах, их коллекторы и эмиттеры подключены к разным выводам (см . структурную схему). Верхний транзистор обеспечивает прямой вытекающий ток до 0 .75 А для управления высоковольтным тран­ зистором . тогда как нижний транзистор пропускает возвратный вте­ кающий токдо 2.5 А. 130 Для малых токов до 1О мА напряжение насыщения нижнего со­ ставного транзистора аналогично напряжению насыщения просто ­ го n-р - n-транзистора (см . Рис. 9) . При включении транзистора скорость нарастания напряжения dV/ dt внутрисхемно ограничена для снижения интерференционных искажений . При использовании схемы следует обратить внимание на подклю­ чение выходных выводов для избежания генерации или интерфе­ ренции, вызванной паразитной индуктивностью и сопротивлением проводников . При запуске от вывода Vcc к Е2 течёт небольшой ток предвари ­ тельного заряда последовательной ёмкости выхода (см. структурную схему) . Рис. 9. Кривая насыщения "......" ..." ..."... l1s.16, A 2.5 1.0 --------------- 0.01 2
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫМ ИСТОЧНИКОМ ПИТАНИЯ TDA8380 Рис. 1 О . Схемотехника входных и выходных цепей Размагниченность Е Синхронизация SCL - Форм.,.:юва тель уnравляЮU/,еrо напряжения 131
МОЩНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР 1155ЕУ2 Аналог L296 Щ.iST Microelectronics 1 ОСОБЕННОСТИ ______________ • ВыходнойтО1С ••• •• • • ••••• • •• •••••••• • •••• • ••••••••••••••••••••••••• 4А • Выходное напрожение • • • ••••• ••••• • •••• ••• ••••••...•••••••••• 5.1•.• 40 В • Рабочий ЦИКJ1 • ••• •••••••••••••••••••••••••••••••••••• •••• ••••• о...100% • Встроенный источник опорного напроженио • Рабо..а• частота ••••••••••••••••••••• • •• •• • • • • • • ••• •••••• ••• •до200.rц • Высокий КПД ••• •• ••..• .•••••••••••••••••••••••••••••••••••••• • до 90% • Неб оль шое количество внешних ко мп о не н то в t Могкий запуск • Схема уnравлени• тиристорной защитой • Входы блокировки и синхронизации ШИМ • За щи та от перегрева ЦОКОЛЕВКАКОРПУСОВ----------- Пластмассовый корпус типа MULTIWATT- 15 (HZIP-1 5) 15 сво Вы ход защиты 14 АЕSЕТО выход сброса 1З АЕSЕТО за.цер""'а сброса 12 AESEТI Вход сброса 11 osc Генератор 10 FB Вход обратной связи о 9 FCOMP Частотная коррекция 8 GND D6щий вывод. земля SYNC Вход синхронизации 6 INHI Вход блоt<ироеки 5ss Мягкий заnуск 4 ILIM Ограничение тока з Vcc Напряжение питания 2 OUT Вых од 1 СВI Вход защиты 132 Товарные знаки фирм изготовителей ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ Микросхема 1155ЕУ2 представляет собой понижающий импульс­ ный стабилизатор с выходным током до 4 А и выходным напряжени­ ем от 5.1 до 40 В. Прибор является аналогом стабилизатора L296 . К особенностям схемы можно отнести : мягкий запуск , дистанционное выключение. защиту от перегрева. выход сброса и вход синхрониза­ ции компаратора ШИМ при многоканальном режиме работы . Эффективная работа на частотах до 200 кГц позволяет умень ­ шить размеры и стоимость элементов фильтра . При перенапряже­ нии на входе контроля напряжения специальныи драйвер открывает внешний тиристор защиты . ТИПОНОМИНАЛЫ -------------- КР1155ЕУ2 СТРУКТУРНАЯ СХЕМА Не имеет отличий от структурной схемы L296 . См . стр . 133. СХЕМА ПРИМЕНЕНИЯ Не имеет отличий от схемы применения L296 . См. стр . 141 .
ST Microelectronics ОСОБЕННОСТИ-------------- • Выходной ток ••••• •••••••• •••••• • ••••••••••• • •• • •••• •••••••••••• •• •4А • Выходное напряжение •••••••• • ••••••••••••••••••••••••••••.•• 5.1 ...40 В • Рабочий цикл .. • . ••• • •••• •••••• • ••••••••••••••• • •••••••••••••• О...100% • Встроенный ИОН с допуском ••••••••••••••••••••• ••• • ••••••••••••••• ±2% • Рабочая частота •.•• .•••••• .• .•••• .•• •••••••• • ••. .••••.•.••.. до 200 кГц • Оченьвысокий КПД ••• ••••••••••••••••••.•••••••••••• • •••••••• •• до90% • Небольшое количество внешних компонентов • Мяrкий запуск • Выход сброса • Вне шн яя ус т а но в к а пороrа оrраничения тока (L296P) • Схема управления тиристорной защитой (crowЬar) • Входы блокировки и синхронизации ШИМ • Защита от переrрева ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ------------- Микросхемы L296 и L296P представляют собой понижающие им ­ пульсные стабилизаторы с выходным током до 4 А и выходным напряжением от 5. 1 до 40 В. Характерными особенностями приборов являются: мягкий за ­ пуск , дистанционная блокировка, защита от перегрева, выход сб роса микропроцессора и вход синхронизации компаратора ШИМ при многоканальном режиме работы. В схеме L296P предусмотре­ но внешнее программирование порогового значения тока. Приборы L296/P поставляются в 15-выводных пластмассовых корпусах типа MULTIWAТТ и требуют небольшого количества внеш­ них компонентов . L296/P МОЩНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР Эффективная работа на частотах до 200 кГц позволяет умень ­ шить размеры и стоимость элементов фильтра. При перенапряже­ нии на входе контроля напряжения специальный драйвер открывает внешний тиристор защиты. ЦОКОЛЕВКАКОРПУСОВ ----------- Пластмассовый корпус типа MULТIWAТТ-15 (HZIP- 15) 15 сво 14 RESEТO 13 RESEТD 12 RESEТI 11 osc 10 FB 'iili о 9 FCOMP 8 GND 7 SYNC 6 INHI 5ss 4 lш.4 з Vcc 2 OUT CBI ТИПОНОМИНАЛЫ Прибор 1 Расположение выводов Корпус L296 Вертикальное HZIP-1 5 L296P Вертикальное HZIP-15 - L296HT Горизонтальное HZIP-15 L296PHT Горизонтальное HZIP-1 5 1 1 СТРУКТУРНАЯ СХЕМА------------------------------- т osc ГЕНЕРАТОР ~--tttf-------1 пилы SYNC FCOMP 04В КОМПАРАТОР СБРОСА БЛОКИРОВКИ ЗАЩИТА от ПЕРЕГРЕВА оuт_ 1------~21--+-_,..,."'---+-<> Vo ..____ __. 12!/б_В 133 Е
L296/P МОЩНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ОПИСАНИЕ ВЫВОДОВ Вывод Символ Описание Вход хонтроля наnряжения для защиты от nеренаnряжения . Обычно соединяется с входом обратной связи, включает тиристор , когда Vouт nревышает номинальное 1 CBI значение на 20% . Может также контролировать вход, nри этом для nовышения nopora может быть добавлен делитель наnряжения . Если тиристор не используется , данный вывод соединяется с землёй 2 OUT Выход имnульсного стабилизатора з Vr;c Наnряжение nитания. Вход нестабилизированного наnряжения . Питание внутренней логики через встроенный стабилизатор 4 luм Порог ограничения тока , устанааливается резистором между этим выводом и землёй . Если этот вывод оставить неnодключённым , nорог имеет значение, установлен- ное no умолчанию 5 ss Мягкий эаnуск. Конденсатор, включённый между этим выводом и землёй , оnределяет nостоянную времени мягкого эаnуска , а таюке средний выходной ток КЗ б INНI Вход блюкировки . Дистанционная б11ОКИрОВка с ТТЛ-уровнем уnраеления . Прибор блокируется высоким уровнем на этом выходе 7 SYNC Входсинхронизации . Нескшыо~L29бмогутбытьсинхрониз~ныnутёмсоединекtяихвыводовSУNСвместе, nриэтомRС-цеnьоднадлявсехмикросхем 8 GNO Общ~<й вывод, земля 9 FСОМР Частотная комnенсация. Последовательная RС-цеnь, включённая между этим выводом и землёй, оnределяет частотную характеристику nетли обратной связи 10 FВ Вход обратной связи. При работе от 5.1В выход соединяется неnосредственно с этим выводом , nри работе с большими наnряжениями используется делитель 11 osc Вход генератора. Параллеnьная АС-цепь, nодключённая к этому выводу, оnределяет частоту nереключения . Вывод может быть соединён с выводом 1IJ. если исnоль- зуется внутренний генератор 12 RESEТI Вход схемы сброса с noporoм около 5 В . Может nодключаться к выводу обратной связи или через делитель к входу 13 RESEТD Задержка сброса. Конденсатор между этим выводом и землей оnределяет время задержки сигнала сброса 14 RESEТD Выход сброса с открытым коллектором. Когда наnряжение nитания в норме , на выходе высокое сопротивление 15 сво Выход уnравления тиристором СrоwЬаr-защиты РАБОТА СХЕМЫ (СМ. СТРУКТУРНУЮ СХЕМУ) ------ Микросхемы L296 и L296P представляют собой монолитные по ­ нижающие импульсные стабилизаторы с выходным напряжением 5.1 ...40 В при токе 4 А. Контур стабилизации состоит из генератора пилообразного на­ пряжения , усилителя ошибки, компаратора и выходного каскада. Сигнал рассогласования, полученный путем сравнения выходного напряжения с напряжением опорного источника 5 . 1 В ±2%, сравни­ вается с пилообразным напряжением, в результате чего получаются импульсы с фиксированной частотой и модулированной длитель­ ностью для управления выходным каскадом . Усиление и частотная стабильность могут быть подстроены внешней АС-цепью , подклю ­ чённой к выводу !т . Прямое подключение даёт выходное напряже ­ ние 5 . 1 В, для получения большего напряжения следует использовать делитель напряжения . Появление повышенного выходного тока при включении предот­ вращает схема мягкого запуска . Выход усилителя ошибки ограничен внешней ёмкостью с55 , напряжение на выходе линейно увеличивается по мере заряда емкости постоянным током. Защита от перегрузки по току обеспечивается путём ограниче­ ния выходного тока. Ток нагрузки контролируется внутренним металлическим резистором, подключённым к компаратору. Когда ток нагрузки превышает запрограммирова нны й порог, компаратор устанавливает триггер, который отключает выходной каскад и раз­ ряжает ёмкость мягкого запуска . Второй компаратор сбрасывает триггер , когда напряжение на конденсаторе мягкого запуска падает до 0 .4 В. Выходной каскад, таким образом, включается, и выходное напряжение повышается под управлением цепи мягкого запуска. Если условия перегрузки сохраняются, ограничитель снова сраба ­ тывает при превышении порогового значения тока . Средний ток короткого замыкания ограничивается на безопасном уровне "мёрт­ вым " временем , определяемым схемой мягкого запуска. Схема сброса генерирует выходной сигнал, когда выходное на­ пряжение превышает порог, программируемый внешним делителем. Сигнал сброса генерируется с задержкой, определяемой внешней ёмкостью . Когда напряжение питания падает ниже порогового уров­ ня , на выходе сброса немедленно появляется НИЗКИЙ уровень, так как выход представляет собой открытый коллек;гор. 134 Схема защиты от перенапряжения (сгоwЬаг) отслеживает выход ­ ное напряжение, при этом выход защиты может обеспечить ток до 100 мА для включения внешнего тиристора . Этот тиристор открыва­ ется, когда выходное напряжение превышает номинальное значение на 20%. Нет никакой внутренней связи между выходом и входом защиты, поэтому схема защиты может контролировать как выходное , так и входное напряжение. Схема блокировки имеет ТТЛ-вход и обеспечивает дистанцион­ ное включение/выключение прибора . Этот вход активируется ВЫСОКИМ логическим уровнем и блокирует работу схемы . После блокировки стабилизатор L296 перезапускается под управлением схемы мягкого запуска . Защита от перегрева блокирует работу схемы, когда температу­ ра кристалла достигает примерно 150" С, и имеет гистерезис для предотвращения нестабильной работы . Рис. 1 _Временные диаrраммы работы схемы сброса Vo ГИСТЕРЕЗИС ЗАДЕРЖКА nРОВАЛ НАПРЯЖЕНИЯ nИТАНИЯ ВЫЗЫВАЕТ СБРОС . -:~ ЗАДЕРЖКА !296- ' z
МОЩНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР L296/P Рис. 2. Временные диаrраммы работы схемы мягкого запуска Рис. З. Временные диаграммы работы схемы ограничения тока НОМИНАЛЫ'ЫЙ _ выход УСИЛИТЕЛЯ ОШ11БКИ ВЫХОДНОЙ ток ВЫХОД ГЕНЕРАТОРА ПЕРИОД МЯГКОГО ЗАПУСКА ТРИГГЕР ОГРАНИЧИТЕЛЯ ПОРОГ _ ---------- ---- ----------- --- -!0~------- --- ---------- -- ----- ---- ОГРАНИЧЕНИЯ СРf,ДНИЙ ТОК _ _ _ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ U«l_ :U ПРЕДЕЛЬНО-ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ------------------- Параметр Симаол Значение Единица измерениА Параметр Символ ! значение Единица измврениА Входное на~ение (выв. Q\) v, 50 в Ток через выв. rnJ lg 1 мд - V, -V 2 Напряжение вход-выход 50 в - Ток из выв. [!] 1" 20 мд Постоянное выходное напряже~ие V2 -1 в Ток через выв. [Н] (V14 <5 В) 114 50 мд Импульсное выходное напряжение V2 -7 в (t=0.11.«С, f=200 d"ц) Рассеиваемая мощность (ТCASE" !Ю"С) Ртот 20 Вт Напряжение на выв. Ш и П2] v,, V12 10 в температура кристалла TJ - 40... +150 ·с напряжение на выв . IШ V15 15 в Температура хранения TsтG -40...+150 ·с - Напряжение на выв.[!], [§], II], rnJ и~ V4 , V5, V7, Vg, V1з 5.5 в Тепловое сопротивление кристалл-корпус RrнJ- CASE з "С/Вт НЩ)яжек1енавыв. \О] и [1QJ V5,V10 7 в Напряжение на выв. [Н] (114 " 1мд) V14 ' \!\ в Тепловое СО/1)Отивление крмсталл·окружа- Rrн J-AMB 35 "С/Вт ющаясреда ' ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ--------------------------­ При ТJ =+25"С; V1=35 В, схема включения на Рис. 4 Параметр Символ 1 УслОВИА Значение Единица Номер 1 не менее типовое не более измерениА рисунка ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (ВЫВ. \О] ЗАЗЕМЛЁН, ЕСЛИ НЕ ОГОВОРЕНО ИНОЕ) выходное напряжение Vo V,=46B,fo=1д VREF - 40 в 4 - Vo=VREF···36В,/о,;Зд 9 v, - 46 в 4 Входное напряжение Vo - VREF···З6 в,lo - 4д,прим.1 46 в - - - 4 Нестабильность по напряжению JVo V1- 10...40В,Vo- VREF•fo- 2д - 15 50 мВ 4 Нестабильность по току JVo Vo = VREF• lo =2...4А - 10 зо мВ 4 Vo = VREF• lo = О.5...4А - 15 45 мВ 4 Опорное напряжение (выв. [lQJ) VREF V1=9В,lo=2А 5.0 5.1 5.2 в 4 Тею~ературный коэффициент опорного налряже141я ЛVRЕнЛТ TJ = О... +125"С, fo =2A - 0.4 - мВ(С - Падение напряжения между выв. ~ и ~ VD fo=4A - 2.0 З.2 в 4 fo=2А - 1.З 2.1 в 4 l296: выв. И) открыт, \!\ = 9...40 В, Vo = VREF···36 В 4.5 - 7.5 А 4 ПОрогогражче1+111тока (ВЬI! . ~) 12L l296P : V1= 9...40 В, Выв.11! открыт 5 - 7 А 4 Vo = VREF Rнм=22к0м 2.5 - 4.5 А 4 Средний входной ток lsн \!\=46В,КЗнавыходе - 60 - 100 мА 4 - - fo=ЗА,Vo=VREF - 75 - % 4 1(11Д ~ fo=ЗА,Vo=12В 85 % 4 - - Коэффициент подавnения пульсаций напряжения питания SVR ЛVJ=2 в(rms), tRIPPLE=100 Гц, Vo = VREF• lo = 2А 50 56 - дБ 4 Рабочая частота (переключений) t 85 100 115 кГц 4 Нестабилыность рабочей частоты jf/Л\I\ V, = 9.. .46B - 0.5 - % 4 Температурная нестабильность рабочей частоты Лf/jТJ TJ = О... +125'С - 1 - % 4 Максимальная рабочая частота (МАХ Vo=VREF•/о=1А 200 - - кГц - Температура срабатывания защиты от перегрева Tso Прим.2 135 145 - ·с - 135 Е
L296/P МОЩНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОДОЛЖЕНИЕ) Параметр Символ Услови• Значение Единица j Номер не менее типовое не более измеренн• 1 рисунка ХАРАКТЕРИСТИКИ ПО ПОСТОЯННОМУ ТОКУ V1=46В,V7=0B,51:В,S2:В Постоянный ток стока lзо V6 =0B - 66 85 мА - ·- V6 =3B - 30 40 мА - Выходной ток утечки - 12L V1=46В,V5=3B,S1:В,S2:A,V7=0B - - 2 мА - МЯГКИЙ ЗАПУСК Вытекающий ток 1550 V5=0B,V5 =3B 80 130 150 мr.А 66 Втекающий ток 1551 V5=3В,V5=3В 50 70 120 мкА бб БЛОКИРОВКА НИЗКИЙ уровень входного налряжения vбL V,=9...46В, V7=0B,S1:В,S2:В - 0.3 - 0.8 в ба ВЫСОКИЙ уровень входного напряжения vбН V,=9...468, V7=0B,S1:В,S2: В 2 - 5.5 в ба Входной ток при НИЗКОМ напряжении на входе - foL V1= 9...46 В, V7 =0B, S1: В, S2: В, V6 =0.8B - - 10 мкА ба Входной ток при ВЫСОКОМ нагряJКении на входе -lбН V, = 9...46В, V7=0B, S1: В, S2: В, V6 = 2.ОВ - - 3 мr.А ба УСИЛИТЕЛЬ ОШИБКИ Выходное напряжение высокого уровня V9н V10 - 4.7В, 19- 100мкА, S1 : A, S2:A 3.5 - - в бв Выходное напряжение низкого уровня v9L V10=5.3В,19=- 100мкА,S1:А,S2:Е - - 0.5 в бв Выходной втекающий ток 1951 V10 =5 .3B, S1:A,S2:В 100 150 - мкА бв Выходной вытекающий ток - 1951 V10 =4 .7B, S1:A,S2:D 100 150 - мкА бв Входной ток смещення 110 V10=5.2B , S1 : B - 2 10 мкА бв V10 =б.4 В, S1: В, l296P - 2 10 мкА бв Усиление по гюстоянному току Gv V9= 1...3В, S1 :A,S2:С 46 55 - дБ бв ГЕНЕРАТОР и ШИМ-КОМПАРАТОР Входной ток смещения ШИМ-компаратора -17 V7=0.5 ...3.5В - - 5 мкА ба Вытекающий ток генератора -111 V11 =2В, S1: А, S2: В 5 - - мА - СБРОС Пороговое напряжение нарастания V12R V,=9 ...46 В, S1: В, S2: В VREF-0 .15 VREF-0.10 VREF - 0 .05 в бг Пороговое налряжение спада V12F V,-9 ...46B,S1: В,S2:В 4.75 VREF - 0.15 VREF - 0 .10 в бг Пороговое напряжение задержки V120 V12=5.3В,S1:А,S2:В 4.3 4.5 4.7 вбг Гистерезис порогового напряжения задержки V12н V12=5 .3B, S1: А, S2: В - 100 - мВ бг напряжение насыщения на выходе V145 l14 - 1бмА, V12-4.7B,S1 : B,S2: В - - 0.4 в бг Входной ток смещения 112 V12 =0...VREF·S1:В,S2: В - 1 3 мкА бг Вытекающий ток схемы задержки -l1зso V1з-3 В, S1 : A, S2: В, V12-5 .3B 70 110 140 мкА бг Втекающий ток схемы задержки -11351 V13 =3 В, S1:A, S2: В, V12=4.7B 10 - - мА бг Выходной ток утечки 114 V, = 46В,V12=5.3B,S1:В,S2:А - - 100 мкА бг ЗАЩИТА Входное пороговое напряжение V1 S1:B 5.5 б б.4 в бб напряжение насыщения выхода V15 V1=9...46 В, V1 =5.4В , 115 =5 мА, S1:A - 0.2 0.4 в бб Входной ток смещения 1, V1=бВ,S1: В - - 10 мкА бб Выходной вытекающий ток - 115 V1=9...46B, V1 = 6.5В, V15=2B,S1: В 70 100 : - мА бб Примечания : 1. Исnопьэоввть диод Шоттки с минимальным током 7 А; 2. Гарантируется конструкцией, выборочная проверка при производстве Рис. 4 . Схема измерения динамических характеристик ~___....,,...~---J-.....-nv0 С7, СВ: EKR(ROE) L1:L=ЗООмкГнприВА R4 Тип сердечника: MAGNEТICS 58930-д2 МРР Количество mm<oв: 43 Провод: 1 мм ( 18 AWGJ COGEMA 946044 • - для подавления генерации минимальное зн а ч е н и е 10 мкФ , для подавления пульсаций 1000 мкФ и выше .
МОЩНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР Рис. 5. Топология печатной платы и размещение kомпонентов дnя схемы на Рис. 4 Сброс А~ - Vo фф GND GND Рис. 6. Схемы измерений хвраkТеристиk по постоянному TOkY v, :r а) 10.0 v, н з L296 8 1- Установить V10, при котором V9 = 1 В; 2 - Изменить V1o до получения V9 = З В; 3-Gv = dVg/дV,o = 2 В/дV10 s,в s, 9 ~·ф100Мl<А *- вольтметр с входным сопротивлением не менее 50 МОм в) 10.О v, ~н з L29б 2 8 б) lg 1" г) 1, L296/P Блокировка QRLIM Е1 137
L296/P Рис. 7. Зави симость постоянного тока стока от н в пряжения питания (рабочий цикл 0%, см. Рис. ба) 50 >--+-->- -+ -_, , _-+ -_, --+- --t- -+ -- -t 45 l--+--l--+----4Г----+----4--+---t-+---t 40 35 30 25 20 15 >--+--f---+-_,f--+----4--+---t--+- 10 >--+--t---+-_,r---+---t--+---t--+- 5 >--+--f- -+-- --4- -+- --t --+- --t --+-- -+ о 10 20 v•. в 30 40 50 L29б_07G Рис. 1О. Зависимость постоянного тока стока от температуры кристалла (рабочий цикл 100%, см. Рис. ба) 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 Iза.мА ,...,..,.......- ·/ - 1 1 v,=358 - ·-· - ----- ~1-- . -25 о 25 50 75 100125150175200 L..296 _100 60 40 30 20 10 о Рис. 13. Амплитудно -частотная и фазо - частотная характеристики усилителя ошибки (см. Рис. бв) Gv. дБ <Р - 10 ,_--t-t---~--+--~-~~f---t 1 101001k10k100k1М10М о -40 -80 -1 20 -1 60 f, Гц L29б_1 ЗG 138 Рис. 8. Зависимость постоянного тока стокв от напряжения питания (рабочий цикл 100%, см. Рис . ба) Iза. мА 90 .- --,- --.- --,- - --,,----,---,---,----,--,----, 85 80 1--+--Г----+----4Г----+----4--+---t-+- 75 l---+- -t ---+ -_, , _-+ ----4 --+ ---t --+-- -t 70 -+-+--+-+--+-- ·-·- -=- 65 ~ -,;r- =- 60 55 l---+--t ---+-_ ,, _-+ ----4--+ ---t- -+---+ 50 f---+--f---+-_,г---+----4--+---t--+- 45 l---+--t---+-_,--+---t--+---+--+- 40 >--+--f --+- -- -4- -+-- -t- -+-- -t- -+-- -+ о 10 20 v•. в 30 40 50 1.296 _0/JG Рис. 11 • Зависимость опорного напряжения (выв. [IQ]) от входного напряжения(см.Рис . 4 ) VREF, 8 1 -+--+--+--+---+-->--lo=2А -- 5.150 5. 125 >--+ --t ---+--t-- -+--t-- -+- --t --+ -- -t 5.100 1-+ --+=!==:J:::-J:--,,,...., ___. 5.075 >--+--t---+--t---+-_,t---+---t--+---t 5.050 5.025 о 10 20 30 40 50 L.296 _11G .------- - - - ----- ------- , Рис . 14. Зави симость рабочей ча стоты переключений от входн ого напряжения(см.Рис . 4) f, кГц 1 1 Vo= VREF - - 104 102 100 - - 98 96 - - - 101520253035404550 v,, 8 L.296 _14G МОЩНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР Рис. 9. Зависимость постоянного тока стока от температуры кристалла (рабочий цикл 0%, см. Рис. ба) 40 38 36 34 32 30 28 26 24 22 20 Iза. мА 1 v,=358 - -~ ~ _....- - -25 о 25 5075100125150175200 1.296 OQG Рис. 12. Зависимость опорного напряжения (выв • .[IQ]) от температу ­ ры кристалла (см. Рис. 4) VREF• 8 1 1 V1=35 В '. -- lo=2A 5.125 1 1 5.100 5.075 .:,....--- -- ~/ - -: :r------. . 5.050 5.025 - 25о255075100 TJ, ·с t.2516 _120 Рис . 15. Зависимость рабочей част9ты переключений от температуры кристаллв (см. Рис. 4) f, кГц 110 105 t--t'-t--+----4Г----+--i-+---t-+- 100 95 -- 90 -1-- - 25 о 25 5075100125150 TJ, "С
МОЩНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР Рис . 16. Зависимость рвбочей часто­ ты переключений от сопротивления резистора R1 (см. Рис. 4) 1,•Гц ~-+--t-t-+н+++---+-+--+++++Н R1,к0м Рис . 19. Зависимость коэффициента подавления пульсаций напряжения питания от частоты (см. Рис. 4) SVR,дБ 11 1111 1 1111 11 11 1--t+нжlllf--lll-++tжtt- l!.V1= 2 B(rms) 11 1111 1 ~=З5В 70 ~+++t--llll~f+f+Жf--- loo==2V'fi.и 60 1 1!111111 1 1 1111111 11 50 • 1-1...' ~ :·11 ~J_f il "";--._ .J . JI 401--+-+++tжt--+-+t-ttflltt--+-Н-f-жtl--+ ~~...,.,; 30 1--+-+++++++r--+-+-+++t<н+--+-++i-ttttГ-+-+++t-tЖ 20 10 1--+-+++++++r--+-+-+++t<н+--+-++i-ttttГ-+-++н-ltН ' i"" 10 ,,, 100 1, Гц 1К 1296_ 19G Рис . 22. Зависимость предельно­ допустимой рассеиваемой мощности от тампературы кристалла при раз­ личных значениях отвода тепла Ртот. Вт 50 100 Рис. 17. Временная диаграмма вы­ ходного напряжения при изменении аходного напряжения (см. Рис. 4) дV0, мВ v,, в ; --. -., .... ..., ...- +-+--t - +--1- --+- --- -i 40 +-+- -+- -+ +---+- -+ -+-; 30 20 100 1--+---t--+~l--+--+--+-+-+--t--+-+10 50 о -50 - 100 о 2 3 4 5 б t ,мс L.2Slб_J 7G Рис. 20. Зависимость пвдения напряжения между выводами [3] и [2] от тока выводв rro Vo, B 2 .4 1---+ --+ --+ --+--+- -t --jf---j 2 1.б 0.5 т, = 125·с --t--+--1---t--t-~ L 1.522.533.5 1"д Рис. 23. Зависимость рассеиваемой мощности (прибора) от входного на­ пряжения при частоте 100 кГц Ртат. Вт 1 = 100осГц Vo = VReF в l---+-1-- --t- -jf---+- -+ --+- -+ --t--+ 7 1----' --1 ----t --jf---+ --+ - -+ --+ -+ - б 5 l-+---+=-.-~-1--.::=-t 101520253035404550 V1, B 1..296_2ЭG L296/P Рис. 18. Временная диаграмма вы­ ходного напряжения при изменении тока нагрузки (см. Рис. 4) 50 о -50 - 100 lo.A ток - ~o==2V'fi.EF 0-- НАГРУЗКИ 11 --Ш i=i== 1 1 1-- -м- 1-- - - ИЗМЕНЕНИЕ -- ~ ~~~gi;Rя ~ :! ! \11 - ·- о 2 з 4 5 б 3 2 о t, мс L.2Slб_t8G Рис. 21. Зависимость падения напряжения между выводами [3] и [2] от температуры кристалла Vo,B - 25 11 1,=5А - ~-........... - - - ~ 1 2 J l2=2A - --- 1.5 ~- - -25 о 25 50 75 100125150175200 т,, ·с LN6_21G Рис.24.Зависимостьрвссеиваемой мощности (прибора) от входного на­ пряжения при частоте 50 кГц Ртот . Вт 1 = 50осГц Vo • VAEF в f----t--jf---+--+--t --+--t - -+-+-- -1 7 Г---+------iГ--+---t--+---+-+--+-+- 5 4 3 1----+- -- --<l---+- --t-+- -+-+--+-+-- -I 2 101520253035404550 v,, в 139 Е1
L296/P Рис. 25. Зависимость рассеиваемой мощности (прибора) от выходного на­ пряжения (см. Рис . 4) Ртот. Вт 11 9 1--+ --+ -+ ---+ -- 7 г--г-=- 'l. --=o.- +- - -1- -t 5 1""':::+--1- - -+ - --'1---' 3 - lo=2A 5 9 13 17 Vo, B 21 L296_2SG Рис. 28. Зависимость КПД от выходного тока при различных входных напряжениях 90 во 70 60 ч.% 1 1 Vo =VREF 1= 100кГц 1 1 _J_I __ _ ,v_: - - - о ДиодШоттки >--- MBR1045 1 1 2 lo,A - v,=15В 1 1---..;; V1=35 B _ 1 3 L.2516_28G .-------------------~ Рис. 26. Временная диаграмма напри· жения и тока на выводе ~ (см. Рис. 4 ) 40 30 20 10 о 90 во 70 60 50 v"в 1,. А 11 1 - V1= 35B - - v, ~_J_ <r:l,'j t 4 2 о 1 d[Xt == = у1 ,- / ...---, - 1 1 1 1 111 11 О 200 400 бОО 800 1ООО t, нс L296_26G Рис . 29. Зависимость КПД от выходного напряжения j_J _j_ - f = 50кГц ц_1~711 -- V~ 1 = 10окГц V'7 5 9 io =2".4A V1= 35B диодшоттки MBR1045 13 17 Vo.B 21 25 МОЩНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР во 70 60 50 40 Рис. 27. Зависимость КПД от выходного тока при различных рабочих частотах ч.% v1=35B Vo=VReF 1 1=100кГц о f = 25кГц 1=200.Гц ДиодШОТТIСИ MBR1045 1 2 lo, A 3 L2S115 27G Рис.30.Зависимостьпорога ограничени11 тока от сопротивления резистора на выводе !!! (только L296P) l2t.A ,...___ Vo = VREF +-+ -J --1 -+-+- -+ --+ --+- -+ --+ --< . V1=35B 7 J--J--1-+-+-+--+--+-+-+-+-+-+-J--1-+--J в 1-J--1-+-+-+-Ч---+--+--+--+- ,' ,,t.'-~- 5 .,,.,,.,+-+-t--<-+ 4 :?, v+-t--+--+-1--+~ 3 ~~--J--1-+-+-+--+--+-+--I 2~- _. -;.__..- ../--4---1--+---1--4-+--+-1-' 7.510 15 20 27. Rllм . кОм l.206_300 Рис . 31 . Зависимость порога ограни­ чения тока от температуры кристалла Рис. 32. Зависимость порога ограни ­ чения тока от напряжения питания 7 6 5 4 3 140 ~v,= 35B f= 100 кГц 11 ВЫВ . 4 ОТКРЫТ >--- - r/:'~б~~кОм ~ - -::rr 1 -50-25 о 25 50 75 100 TJ, 'С 1 121.., А f=100кГц 7 -+--+--+- ВЫВ. 4 ОТКРЫТ -+-+---! 1 1 ~_.,__..----.,..__ , 6 ,____ v-;-- 5 1- 4 _.. , 3---t-т-1 о 10 20 30 40 L296 31G v,, в L29/532G
МОЩНЫЙ ИМПУльсньiй СТАБИЛИЗАТОР L296/P ИНФОРМАЦИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ---------------------------- Рис. 33. Типовая схема включения СБРОС Rб R1 3 14 10 L1 30ОмкГн 12 2 13 L29б с1· 10.О 11 636 R2 7 б 5 9 4 в 100к R4 RLIM 10к С3 Сб 22н 390 GND БЛОКИРОВКА L296 ЗЗА •- минимальное значение для снятия генерации 10 мкФ , типовое значение для подавления пульсаций 1ООО мкФ и выше Таблица выбора компонентов к схеме на Рис. ЗЗ Допустимый Компонент Рекомендуемое Назначение диапазон Примечания значение не мене е небоnее R1 V1м1N R1,R2 100к0м Установка порога входного - 220к0м R2"х- 5 - - 1; при контроле выходного напряжения R1 и R2 могут от- наnрЯжения для сброса сутствовать, а выв . [Ig] соединён с выв. !lт АЗ 4.ЗкОм Установка рабочей частоты 1к0м 100к0м - R4 10к0м Резистор смеще141я - 22к0м При отсутствии бюкировки может быть исключён, а выв . [ОJ заземлён R5 15к0м Частотная комnенсзция 10к0м - - R6 - Ko~opia!I нагрузка для выхода сброса Vof0.05A - Отсутствует, есл и функция сброса tie используется R7 - - - R1 (Vo-VREF) Делитель уста1ЮВки выходного напряжения . R8 4. 7к0м 1кОм - R8 = VREF Е1 RLIM - Установка уровня ограничения тока 7.SкОм - При отсутствии RLIM и открытом выв !!] порог тока определяется микросхемой С1 10мкФ Стабильность • 2.2мкФ - - С2 2.2мкФ Установка задержки сброса - - Отсутствует, если функция сqюса не используется сз· 2.2нФ Установка рабочей частоты 1нФ З ЗнФ - - С4 2.2мкФ Мllnсий запуск 1мкФ - Определяет также среД141й ток КЗ С5 ЗЗнФ Частотная компенсзция - - - Сб 390nФ ВЧ-компенсация - - Не требуется для работы от 5 В С7, С8 100мкФ - Выкодной фильтр - - L1 ЗООмкГн 100мкГн - 01 - Защита - - Тиристор должен выдерживать импульсный ток разряда выходного кон- денсатора и ток КЗ прибора 01 - Возвратный диод 1 - - Диод Шоттки (или диод с временем восстановления 35 нс) на ток 7А 141
L296/P МОЩНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР Выбор дроссе1111L1 Тмп сердечнмка Чмсло Дмаметр ВоздуU»tЫЙ вмтков провода [мм] зазор[мм] MAGN EТICS 58930-А2МРР 43 1.0 - >- Thomson GUP20х16х7 65 о.в 1 Siemens ЕС 35/17/10 (86633&-G0500-X127) 40 2х0.8 - Тороидальная хатушха VOGT 250 мхГн, тип 5730501800 Таблица выбора резисторов V0 [B] 1 R8[к0м] 1 R7[к0м] 12 4.7 6.2 15 4.7 9.1 - 18 4.7 12 24 4.7 18 Рис. 35. Стабилизатор с выходным напряжением 5. 1 В 142 КОМПАРАТОР а;р()СА Б/1СЖИРОВКИ ГЕНЕРАТОР '"ПИЛ Ы" S ТРИГГЕР R БЛОКИРОВКИ О ЗАЩИТА от ПЕРЕГРЕВА З~Гн Выход ~-,...,..'"'--а---<~+ 5. 1 в L29б_З5D
МОЩНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР КОМПАРАТОР СБРОСА БЛОКИРОВКИ 506А 6У251 с~ Vo=5.1 ...156 10 =4 А (max) (минимальный ток нагрузки = 100мА) Пульсации не более 20 мВ Нестабильность потоку (1 ... 4 А) = 10 мВ (Vo=S.1В) Нестабильность no напряжению (220В±15% и fо=ЗА) = 15мВ(Vо= 5.1 В) \ Рис. 36. Источник п итания 12 В/10А ЗАЩИТА от ПЕl'S:ГРЕВА V1 =20...466 ион 516 Рис. 37. Программируемый источник напряжения 2N5038 VHE240 2.2 к L.29б_З7А Рис. 3 8 . Предваритальный стабил изатор локальной шины питания L4805 56 / 400мА L1 10... 406 2 66 3 L296 L29б_ЗВА * L2 и С2 необходимы для снижения nульсаций выходного напряжения L29б/Р 1.296 ЗбD Е1 143
L29б/Р МОЩНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР 144 Рис . 39. Синхронизация отдельных микросхем L29б при многоканальной конфигурации Рис. 40. Схема соединений при удалённой нагрузке osc 11 Rosc SYNC osc SYNC osc SYNC 711117 111 17 -- Cosc т L296_З9Е Рис. 41. Многоканальным источник питания 5.1 /15/24 В с общей синхронизацией +358 т 3 10 12 т 2 ЗООмкГ н 10.0 408 L29б 15 Vo=5.1 8 8 4А 7 11 б 5 9 M8R1045 22.0 15• 4.Зк т 2.2н 3.3н т т 10 12 т 30~Гн 10.0 408 L29б 10. Vo=158 7 б 9 8YW80 4.7к х2 22.0 т 15• 3.3н 390 тт 3 10 12 т 10.0 ЗО~Гн 408 L29б 8YW80 100.0 7 б 5 9 408 х2 22.0 т 15• 3.3н 390 тт L296_4rA Рис. 42. Источник питания 5. 1 В/2 А с внешним токоограни- чивающим резистором и защитой по напряжению питания (только L29бР) 10 v,=35 8Q-jH:::=н,__: 3 :..i L29б т 15 4 22к -~_,.........,__.___,., 5 1 8 2А L29б_42Е Vo L296_4DE
МОЩНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛ ИЗАТОР МЯГКИЙ ЗАПУСК И ПОВТОРНОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ ----- При повторном включении конденсатор мягкого запуска Css должен быть быстро разряжен для гарантированного " мягкого " за­ пуска . Этого можн о дос ти гнуть , используя схему сб роса. изобра­ жён~ нв Рис. 43. Рис. 43. Мягкий запуск R1 12 L296 R2 14 В этой схеме дел итель R1, R2 , подключённый к выв . 02], опреде ­ ляет ми нимал ьно е н а пр яже ни е питания , ниже которого т ранзистор с открытым коллек то ром на выв. ~ б ыстро разр яжает ёмкость Css · Приблиз итель ное время разряда мож н о получ ит ь и з следую­ щей табли цы. Сss\мкФ] ' fc. s [мкс) 2.2 200 4.1 300 10 600 Если т реб уется п олучить более короткое время (до нескольких ми кросекунд). можно добавить дополнительный транзистор, как rю казано на Рис . 44. Рис. 44. Мягкий запуск с уменьш е нной постоянной времени L296 L296/P ФУНКЦИЯ СБРОСА И КОНТРОЛЬ ПИТАНИЯ Рис . 4 5 иллюстрирует, как введением в схему одного диода D и резистора R можно получить одновременно контроль напряжения пи тания и функцию сброса . Рис . 4 5. Схема, совмещающая контроль питания и сброс v, Резистор смещения Я1 3 2 Vo=5 .1 В 14 L296 Резистор 10 'I' гистерезиса Я2 Выход сброса l.296_4SE В этом случае время задержки сброса (выв . ~)может начаться, только когда выходное напряжение V0 ,.;; VREF - 100 мВ , а напряже ­ ние на резисторе R2 больше , чем 4 .5 В . Резистор гистерезиса позволяет задать гистерезис на выводе 02], чтобы увели ч ить помехоустойчивость к 100 кГц пульсациям пи · тающего напряже ни я . Кроме того , сбой питания и задержка сброса автоматически вы · ·зывают мягкий запуск . Таким образом , мягкий запуск и сброс я вл яются последовательными функциями . Сопротивление резистора гистерезиса должно составлять около 100 кОм , а сопротивлени е резистора смещения (pull - up) - 1...2.2к0м. 145 Е1
ОДНОТАКТНЫЙ ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ШИМ-КОНТРОЛЛЕР 11 SбЕУЗ Аналоr UC1823 ОСОБЕННОСТИ ~1 • Рабочая частота • •• ••••••..••• • •••••••••••• " • ••••••••••• •••• "' 1МГц • Ток квазикомлементарноrо выходноrо каскада ...••••• • • • • • •• • • • • •• "' 1.5 А • Широкопопосный уснлнтепь ош ибки • "М11rкнй запуск " • Оrраниченне максимальной величин ы ра боче rо цима • Блокировка прн пон ижен ии напряжения пит ания • nодстраеваемый источ ник о порноrо напря жени я ••••••••••• • •• • . 5.1В ±1% • Максимальная рассеиваемая мощность ••••• • ••.• ..••• .. .• ..••• .• " • 1Вт • Напряжениепитания•••••••••••••.••••••••••••••" ••" " •••••" "'30В Товарные знаки фирм изrотовителей ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ ~DD · Микросхема 1156ЕУ3 представляет из себя однотактный высокочастотный ШИМ - контроллер и предназчена для построения сетевых мощных импульсных источников вторичного питания с повышенными частотами преобразования . Прибор выпускается двух типономиналов : типономинал К1156ЕУ3 рассчитан на промышленн ы й диапазон рабочих температур -40". +85'С и упвковывается в металлокерамическом корпус типа 4112. 16-2, а КР1 1 56ЕУ3 рассчитан на коммерческий диапазон рабочих температур - 1О...+1о·с и упаковывается в пластмассовый корпус типа 238.16-2 . ТИ ПОНОМИНАЛЫ--------------------------------- К1156 ЕУЗ (С -75) К Р11 56ЕУЗ ЦОКОЛЕВКАКОРПУСОВ ------------------------------ - Пластма ссовы й корпус типа 238 . 16- 2 и металлокерамический корпус типа 4112. 16-2 (вид све рху) Инвенти рующи~ вход усипитепя ошибки Ед..., Неи нверти рующий вход усиnителя оw и(Ж и ~ Выход усилителя ошибки ЕАоuт Вход/вы ход тактовой частот ы CLK частотозалаюший резистор R1 частотозадающий конден сатор Ст Вход пилоо браз ного маnряжения RAMP ·· мяrкий "' запуск SS СТРУКТУРНАЯ СХЕМА VREF Опор ное напряже ние +5. 1 в Vcc напряжение питания ОUТ Выход Vc Напряжение пи тамия выхода PGNO Общий вывод для выхода lu м яеF Оrраничеt1ие по току GND Общий ~t'----' t=~ luмso Блоки ровка по т~ 1со1 Н е имеет отличий от струюурной схемы UC3823, См .стр . 147. СХЕМА ВКЛЮЧЕНИЯ Не имеет отличи й от схемы включения UC3823, См . стр . 152. 146
Qd] 1Unitrode Products - from Texas lnstruments ОСОБЕННОСТИ • Работает с обратной связью как по напряжению , так и по току • РабО'tая частота перекпlО'tений ••••• .•. .•• •• • •• . •••• ••• •••••••• до 1.0 МГц • Задержка рас про стр ане ния сигналов по всему тр ак ту •• •••• •••• •••• •••• 50 нс • Ток квазикомплементарного выходного каскада ••••..•• .. .•••••.•.•• до 1.5А • Полоса усилителя сигнала оwибки •••••••••••••••••••• • •••••••.•• • 5.5МГц • ШИМ-фtwсатор со схемой подавления сдвоенных импупьсов • Ограничение rю току в каждом импульсе • Специальный вывод "мягкого" запуска •Orp-- максимальной вепмчииы рабочего цмкпа • Схема блокировки при недопустимо низком входном напряжении • Малый пусковой ток ••••••• •.•••••• • •••• •••••• •••••••••.•••••• .•• 1.1мА • Исто-опорного наnраени11 с заводской подгОt«о й /1СВпибровк ой) •.. 5 .1 В ±1% ЦОКОЛЕВКАКОРПУСОВ Kopnyc тиnа DIP-16 /суффикс N) , CERDIP-16 (суффикс J), SOP- 16 (суффикс DW) Инверт вход УС ошибки ТN Неинверт . вход УС ошибки IN Выход усиnитепя ошибки ЕАО Вход/выход тактовой частоты CLK Частотозадающий резистор Rт чвстотозад. конденсатор Ст Входнаnряж:енмяпилы RАМР (вид сверху) Опорное напряжение +5.1 В напряжение питания Выход Напряжение пи тания выхода 12 PGNO Общий вывод для выхода Ограничение по т0tty ()(\щ>1Й "Мягкий~запуск SS '--"-1IL. .. -- -'ll-"-' Блокировка по току S4ЗtACO I СТРУКТУРНАЯ СХЕМА Rт Ст CLK Vc RAMP оuт ЕАО PGNO IN ._ IN lso Vcc ss UC1823/2823/3823 ВЫСОКОЧАСТОТНЫ Й ШИМ-КОНТРОЛЛЕР ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ Микросхема ШИМ - контроллера UСЗ82З разработана сnециаль­ но для имnульсных ИВП с высокой частотой nереключения . Особое внимание nри этом уделялось сокращению задержки расnростра­ нения сигналов через комnараторы и лог11ческие схемы , и, вместе с этим, расширению nолосы частот усилителя сигнала ошибки и nо­ вышению крутизны фронтов его сигналов . Контроллер nредназначен для систем, работающих с обратной связью no току или no наnряжению с возможностью отслеживания возмущающих воздействий входного наnряжения . Схема защиты включает в себя комnаратор токового ограничите­ ля с пороговым наnряжением , равным 1 В, ПЛ-совместимый порт отключения (вывод [ill) и вход "мягкого" заnуска (вывод ffiJ) , который также nозволяет обесnечивать фиксацию максимального значения рабочего цикла . Логическая схема включает в себя ШИМ - фиксатор для предотвращения неустойчивой синхронизации и дрожания им­ nульсов , а также для исключения вероmнооти nоRвления на выходе сдвоенных имnульсов или имnульсных nакетов. Схема блокировки микросхемы при недоnустимо низком входном наnряжении имеет гистерезис , равный 800 мВ , что обесnечивает низкий nусковой ток. В случае блокировки микросхемы nри nонижении входного наnря ­ жения выход nереключается в высокоимnедансное состояние. Микросхема ШИМ-контроллера UСЗ82З имеет квазикомnле­ ментарный выходной каскад, рассчитанный на значительные брос­ ки тока (как втекающего, так и вытекающего) nри работе на емкостную нагрузку. например, такую , как мощный полевой тран­ зистор с изолированным затвором . Включенному состоянию выхо­ да соответствует ВЫСОКИЙ логический уровень наnряжения . МАКСИМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ Наnряжениеnитания(выводыII§],ln])................. ..30В Выходной ток, вытекающий и втекающий (вывод[@]) : nостоянный ток .......... . ...•....... 0.5А имnульс (длительность 0.5 мкс) ............ • . •• .. .. .. .. 2 .0 А Аналоговые входы (выводы Ш . [2] , Ll] , rn:J, [ill) ........... -0.З . .. 6 В Выходной ток тактирования (вывод@]) ............. . ...... - 5 мА Выходной ток усилителя сигнала ошибки (вывод[;!]) .. ........ 5 мА Втекающий ток схемы " мягкого" заnуска (вывод ffiJ) ......... 20 мА Зарядныйтокгенератора(вывод[Ю)............... • . . . .-5мА Рассеиваемая мощность nри ТА = 60"С .. .... ..... _... ....... 1 Вт Диаnазон температур хранения . . . . - 65 ...+150"С Темnература вывода (nайка 10 с) .•••••-... . . .... ЗОО"С Примечания : Все значения напряжений приведены относительно потенциала зазем­ ления (вывод [j]]). Втекающи е через вывод тсжи положительны . ТИПОНОМИНАЛЫ Тиоономимап Температурный диавпазом, ·с UC1823 J - 55 ...+125 UC2823 -----11__ _ __ - 2_5._ ..+_85 _ ___ UСЗ82З , 0...70 147 Е
UC1823/ 2823/3823 ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ШИМ -КОНТРОЛЛЕР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕХАРАКТЕРИСТИКИ ---- - ----------- ----------- При Rт =3.65 кОм; Ст = 1нФ; Vcc =15 В; ТА= О".+70'С для UC3823; ТА= -25". +85'С для UC2823; ТА= -55". + 125 'С для UC1823; ТА= TJ, если не указано иначе Значение f---- Параметр Услови~ UC1823/2823 UСЗ823 ЕдиlИ\3 ~~ не тип о- не1не Jтиnо-1не ИЗМерениtl менее вое 1 более менее вое более ИСТОЧНИК ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ -~ -- - Выходное напряжение Т,=+25'C ,fo= 1мА 5.05 5.10 5.15 5.00 5.10 5.20 в Нестабильность оо напряжению 10<Vсс < ЗОВ - 2 20 - 2 20 мВ Нестабиnьность по току нагрузки 1<lo<10мА - 5 20 - 5 20 мВ Температурная нестабильность Т(тiп} < т. < Т(тах} - 0.2 0.4 - 0.2 0.4 мВГС С учетом отклонений входного Суммарное отклонение выходного напряжения напряжения, тока нагрузк/1 5.00 - 5.20 4.95 - 5.25 кГц и температуры Выходмое напряжеt<Ие wумое 0.01<f < 10кГц - 50 - - 50 - wB - Долговременная стабильность r,=+125'С ,за 1000ч - 5 25 - 5 25 мВ ТокприКЗ Vяu=O В -15 -50 - 100 -15 ~50 - 100 мА --- - ГЕНЕРАТО Р ---... ..-- -..- - -r --- ~-- -- - Начальный разброс r, =+25 'C 360 400 440 360 400 440 кГц СтаfJwьносrь напрюкения 10< Vcc< ЗОВ - 0.2 2 - 0.2 2 % Температурная нестабильность T(min} < т, < Т(тах} - 5 - - 5 - % Суммарное отклонение частоты С учетом отклонений входного 340 - 460 340 - 360 кГц напряжения и температуры - ВЫСОКИЙ логический уровень на выходе тактового сигнала З.9 4.5 - З.9 4.5 - в НИЗКИЙ логический уровень на выходе тактового сигнала - 2.З 2.9 - 2.З 2.9 в Максимальный уровень пилообразного напр11J1<еt<ия 2.6 2.8 з.о 2.6 2.8 3.0 в -- Минимальный уровень пилообразtЮго напряж~ния 0.7 1.0 1.25 07 1.0 1.25 в Размах пилообразного напряжения 1.6 1.8 2.0 1.6 1.8 2.0 в --- УСИЛИТЕЛЬ СИГНАЛА ОШИБКИ -~ -- г--- - - Входное налрRЖение смещения нупя - - 10 - - 15 мВ ВходtЮЙ теж - 0.б з - 0.6 з м<.А - Разность входных токов - 0.1 1 - 0.1 1 мкА - Коэффициент усиления при разомкнутом контуре ОС 1< V0 <4B 60 95 - 60 95 - дБ -· Коэффициент ослабления синфазного сипнала (CMRR) 1 .5<Vсм<5.5В 75 95 - 75 95 - дБ - Коэффициент ослабления пульсаций напряжения (PSRR) 10<Vсс< ЗОВ 85 110 - 85 110 - дБ ВтекаIОЩ11й выходной ТО!< VPINЗ= 1в 1 2.5 - 1 2.5 - мА -- --- Вытекающий выходной ток VP1Nз= 4B - 0.5 -1.З - - 0.5 -1.З - мА ВЫСОКИЙ логический уровень напряжения Votп JPINЗ= --0 .5мА 4.0 4.7 5.0 4.0 4.7 5.0 в НИЗКИЙ логический уровень напряжения V= /p1N3=1мА о 0.5 1.0 о 0.5 1.0 в Частота единичного усиления з 5.5 - 3 5.5 - МГц Максимальная скорость нарастания выходного напряжения 6 12 - 6 12 - B/wc ШИМ -КО МПАРАТОР Входной ток (вывод 11]) V",N7=0B - -1 -5 - -1 -5 мкА Диапазон изменения рабочего цикла о - 80 о - 85 % Пороrоеый уровень нуnя оо постожномутоку (вывод~) VPINТ= ов 1.1 1.25 - 1.1 1.25 - в Задержка выходного сипнала - 50 80 - 50 80 нс - БЛОК "МЯГКОГО" ЗАП УС КА Ток заряда VPJN8 = 0,5B 3 9 20 з 9 20 мкА г- 1 -- 1 1 1 1 1 1 1 Ток разряда Vр1нв = 1В 1 - - 1 - - мд 1 148
ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ШИМ-КОНТРОЛЛЕР UC1823/2823/3823 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (Продолжение) ------------------------ Значение nараметр Условия UC1823/2823 UСЗ82З м::ее 1 т:~:- 1не более 1 м::ее тиnо· 1не более вое БЛОК ТОКОВОГО ОГРАНИЧЕНИЯ И ОТКЛЮЧЕНИЯ Входной ток (выеод rn]) О< VPIN9<4 B - - ±10 - - Наnряжвние смещения для токового ограничителя VPIN11=1.1 в - - 15 - - ДиаnаЗ()tj синфазных наnряJ1tений 1.0 - 1.25 1.0 - для токовосо ограничитеЛ!I (VP1N" ) Пороговый урове.., напряженмя отхлючения 1.25 1.40 1.55 1.25 1.40 Задержка выходного сиrнала - 50 во - 50 - ВЫХОДНОЙ КАСЦЦ lоит = 20мА - 0.25 0.40 - С.25 НИЗКИЙ логический уровень выходного напряжения lоит= 200мА - 1.2 2.2 - 1.2 lоuт= -20мА 13.0 13.5 - 13.0 13.5 ВЫСОКИЙ логический уровень выходного напряжения lоит= - 200 мА 12.0 13.0 - 12.0 13.0 Ток утечки коллвктора Vc =30B - 100 500 - 100 Время нарастания/спада С, =1нФ - 30 60 - 30 -- - БЛОК 6ЛОКИРОВl<.И МИКРОСХЕМЫ nРИ НЕДООУСТИМО НИЗКОМ ВХОДНОМ НАПРЯЖЕНИИ ~-- Пороrовый ypoeetib запуска 8.8 9.2 9.6 8.8 9.2 Гистерезис схвмы отключения Пf»1 rюнижении входна-о напря жения 0.4 0.8 1.2 0.4 0.8 ток от ИСТОЧНИКА nитдния Пусковой ток Vcc=8B - 1.1 2.5 - 1.1 Рабочий ток потребления lcc 1 VPlш = VPINl = VPIN9=0B .VPIN2= 1В 1 - 122 133 1- 122 ТИПОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Рис. 1 • Диаграмма Боде усилителя сигнала ошибки Рис. 2 . Скорость нарастания сигнала усилителя ошибки Аv. дБ 100 80 60 40 20 о -20 0.0001 0 .001 0.01 0 .1 1, МГц q>, град. 10 54.ЗI AGOJ -90 t_ мкс 543JAG02 ±10 15 1.25 1.55 80 0.40 2.2 - - 500 60 9.6 1.2 2.5 133 1 Единица измерения мкА мВ в в нс в в в - в мкА ' - нс в в мА мА 149 Е
UC1823/2823/3823 ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ШИМ-КОНТРОЛЛЕР ТИПОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (ПРОДОЛЖЕНИЕ) Рис. З. Зависимость сопротивления Rт от чвстоты при различных значениях С,. Рис. 4. Зввисимость "м вртвоrо" времени от емкости конденсвтор в С,. Рис. 5. Зввисимость " мертвоrо" времени от чвстоты и Ст Ат. кОм 100 гт--т-....,-,г-г-т-г-.--.---,-....,--.,..--, to. мкс ЗSRLS 100к0м 4 .70 t- -+-- -+---+---+---+- 10 120 t---t - ---i:----i- - -t- - 0.22 100 t---t -- - -if- -- -i- --t- - 0.10 470nФ 0.1 10 100 1000 S4ЭfAG04 0.047 .__...__...__ _. __ __..__ _. __ _ .._ _, 80 .___. ___ __ .____ .____,, ___, 10 100 1000 S43fAG~ 0.47 1.0 2.2 4.7 10 22 41 100 S4ЭIAGD3 1, кГц !,кГц Ст, нФ Рис. б. Зависимость напряжения насыщения от выходноrо тока Рис. 7а. Формы выходного нвпряжвния и тока при CL = 1 нФ Рис. 76. Формы выходного напряжения и токв при CL = 1О нФ louт, А ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ТОКООГРАНИЧИВАЮЩИЙ КОМПАРАТОР На Рис. 8 изображена схема. позволяющая ограничивать вели­ чину произведения длительности выходных импульсов на их амплитуду (вольт-секунда) на некотором постоянном уровне. Так как зто произведение определяет количество энергии, запасаемой катушкой индуктивности в каждом цикле, то ее ограничение пред­ отвращает насыщение сердечника во время переходных процесссв в нагрузке . Приведенная схема формирует на неинвертирующем входе токоограничивающего компаратора (вывод ill]) пилообраз­ ное напряжение . На инвертирующий вход (вывод[}}]) подается опорное напряжение 1 В . Когда выход находится в состоянии ВКЛЮЧЕНО (ВЫСОКИЙ уровень напряжения) , конденсатор Ся за­ ряжается от напряжения v,N через резистор Rя . При нормальной работе схемы выход переходит в состояние ВЫКЛЮЧЕНО и вызывает разряд конденсатора до того, как напряжение на нем достигнет величины 1 В . Если же конденсатор успевает зарядиться до 1 В , токоограничивающий компаратор тут же переводит выход в состояние ВЫКЛЮЧЕНО . Так как скорость заряда конденсатора пропорциональна напряжению VIN (предполагается, что VIN много 150 t, нс 100 200 300 \, НС 400 500 S4Э rAGOВ Рис. 8. Схемв поддерживания постоянноrо значения произведения вольт-секунда S4Э fAP07 больше чем 1 В) , то тем самым достигается ограничение произведения вольт-секунда на уровне RяСя х 1 В. Задержка распространения сигнала с выхода через инвертор на базу разряжающего транзистора должна быть достаточно малой , чтобы конденсатор Ся успевал разрядиться даже при минимальной длительности выключенного состояния на выходе .
ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ШИМ-КОНТРОЛЛЕР ВЫХОДНОЙ КАСКАД Выходной каскад рассчитан на управление мощным полевым транзистором, имеющим входную емкость до 1 ООО пФ , и обеспечивает его коммутацию с частотой до 1 МГц (См . Рис. 9). Налич ие отдельных выводов Vc и PGND для питан ия выходного каскада позволяет раз вязать по питанию остальную часть схемы от импульсных помех, возникающих в этом каскаде . На Рис. 6 приведена зависимость напряжения носыщения от величины выходного тока, а на Рис. 7а и 7б показаны эпюры нарастания и спада выходных им пульсов для различных значений емкости нагрузки выходного каскада . Рис. 9. Упрощенttая схема выходного каскада Vcc Vc OUT PGND GND ГЕНЕРАТОР На первый взгляд схема АС - генератора (См. Ри с. 1 О) не пред­ ставляет из себя ничего необычного . Также как и ШИМ-компаратор , компаратор АС-ген ератора имеет верхнее и нижнее пороговые на­ пряжения , равные 2 .8 и 1 В , соответственно . Зарядный ток часто­ тозадающего конденсатора Ст является зеркальн ым току через частотозадающий резистор Ат. Вывод для подключ ения частотоза­ дающего резистора имеет постоянное темnературно-стабилизиро­ ванное смещение, равное 3 В . Температурная стабильность генератора достигается , таким образом, обеспечением стабиль­ ности пороговых напряжений компаратора АС - генератора . Когда конденсатор Ст заряжается до верхне го порогового напряжения, транзистор 01 открывается управляющим током, равным прибли­ зительно 1О мА. Затем Ст разряжается до напряжения нижнего по­ рогового уровня компаратора АС-генератора. после чего процесс повторяется. Это предотвращает насыщение транзистора 01, уменьшает задержки и , в конечном итоге, позволяет работать на высоких частотах . Суммарная нестабильность частоты внутреннего Рис_ 10. Упрощенная схема геttератора UC1823/2823/3823 генератора 10% при рабочем значе нии 400 кГц (температурная не­ стабильность лучше 5%, а нестабильность, вызванная изменения ­ ми напряжения питания, равна 0 .2%). Графики на Рис. З позволяют определить требуемое значение сопротивления Ат при заданном значении Ст для получения желаемой частоты генератора. На Рис . 4 и 5 приведена зависимость "мертвого" времени от частоты и ем­ кости конденсатора Ст. СИНХРОНИЗАЦИЯ Генератор допускает внешнюю синхронизацию от любого источника стабильной частоты . · При необходимости можно синхронизировать две микросхемы UC3823 (См . Рис. 11 ), для чего генератор одной из них надо выключить, подав на вывод ~ опорное напряжение . Возможна синхронизация множества ведомых микросхем UC3823 от одной ведущей (См. Рис. 12) или от внешнего источника тактовой частоты. Для этого генераторы ведомых микросхем настраивают на частоту несколько ниже частоты ведущего генератора . Ведущий генератор вызывает заряд и разряд частотозадающих емкостей ведомых генераторов, таким образом, синхронизируя их работу. УСИЛИТЕЛЬ СИГНАЛА ОШИБКИ Усилитель сигнала ошибки представляет из себя усилитель напряжения, имеющий прекр:lсные значения полосы пропускания и скорости нарастания сигнала. На Рис. 1 З показана упрощенная схемотехника усилителя сигнала ошибки. Передаточная характеристика усилителя имеет два нуля, расположенные до частоты единичного усиления на расширенной фазовой диаграмме. Один создается емкостью. включенной между подавляющими Рис. 11 • Схема синхронизации двух близкорасположенных микросхем t? t? N N (Х) CLK 4 4 СLК (Х) t? t? CJ 16 CJ ::i А1 VREF ::i Ат5 5 А1 Ст б б Ст Ведущий ::с S43tAPOS Ведомый Рис . 12. Схема синхронизаци.1 нескольких микросхем VяEF Ведущий ·' ' t? N (Х) t? CJ ::i Ведомый SC3 JAP06 151 Е
UC1823/2823/3823 генерацию резисторами в первом каскаде, а второй образован резистором , вк люченным последовательно с конденсатором, определяющим доминирующий полюс . Подавляющие генерацию эмиттерные ре зисторы позволяют повысить уровень тока смещения первого каскада, что обеспечивает типовое значение скорости нарастания 12 В/мкс . Высокая скорость нарастания желательна для получения хорошей передаточной характеристики, но не является гарантией для получения минимального значения постоянной времени . Даже усилитель, имеющий высокую скорость нарастания , может обладать большой постоянной времени из-за насыщения транзисторов. Для решения этой проблемы все критические узлы усилителя сигнала ошибки зафиксированы диодами Шоттки . На Рис. 1 и 2 приведены частотные и временные характеристики . Рис . 1 З. Упрощенная схема усилителя сигнала ошибки IN iN VREF=5.1 В ЕАО Рис. 14. Организация обычной обратной связи по напряжанию от усиnителя сигнала оwи!Жи 5"'31АРО2 СХЕМА ВКЛЮЧЕНИSI Схема включения микросхемы UСЗ82З подобна схеме включен ия микросхемы UСЗ825 (См . стр. 246) с учетом отдельных моментов, изложенных в предыдущем разделе, и того , что UСЗ82З - однотактный прибор. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАЗВОДКЕ И МОНТАЖУ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ Обеспечение высокого быстродействия работы схемы требует повышенного внимания к топологии разводки монтажных соедине ­ ний на печатной плате и к рациональному размещению на ней дискретных компонентов. Гарантированное обеспечение характе ­ ристик UСЗ82З возможно только при выполнении следующих правил монтажа печатной платы : Использование одной стороны печатной платы в качестве за ­ земления . 152 ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ШИМ-КОНТРОЛЛЕР ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ Строго говоря , обратная связь по напряжению должна присутствовать в схеме любого ШИМ -контроллера . Используемое в статье выражение "обратная связь по напряжению" означает только отсутствие обратной связи по току, т.е . дополнительной, второй петли обратной связи. Тогда выражение "обратная связь по току" означает наличие тако й петли . Поэтому организация обратной связи по напряжению не требует никаких дополнительных схемотехнических усилий, кроме подачи пилообразного напряжения на вход ШИМ-компаратора (См Рис. 14). Организация дополнительной пеmи обратной связи по току показана на Рис. 15. Рис. 15. Организация дополнитальной обратной связи по току J'IllЧ=fJCI 6 ГЕНЕРАТОР \ от усилителя сигнаnа оwибl<и О Небольшой АС-фильтр дnя rюдавлен ия вы6росов nри пе реключении Рис. 1 б. Организация обратной связи с возможностью отслеживания возмущающих воздействий входного напряжания V1N 7 RAMP 4 CLCK С? С\1 с:о 6 С? Стu Ат :::) Демпфирование и ограничение выбросов , вызванных наличием паразитной индуктивности затвора внешнего МОП-транзисто­ ра . При этом напряжение на выходных выводах не должно опускаться ниже нуля . Для этой цели рекомендуется использо­ вание либо последовательно соединенного с затвором резистора, либо шунтирующего диода Шоттки на 1 А. Шунтирование выводов V=, Vc и VREF· Для этой цели рекомен ­ дуется применение керамических конденса торов емкостью О . 1 мкФ с малым значением эквивалентной последовательной индуктивности. Допустимая суммарная длина выводов каждого конденсатора от шунтируемого вывода до поверхности зазем­ ления - не более 1 см. Тиn и особенности монтажа задающего конденсатора Ст опре­ деляются приведенными выше требованиями к шунтирующи м конденсаторам .
КОНТРОЛЛЕР ПОНИЖАЮЩЕГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С 5-РАЗРЯДНЫМ ЦАП И СИНХРОННЫМ ВЫПРЯМЛЕНИЕМ 1184ЕУ1 Аналог CS-5155 l~Cherry ~ Semiconductor ОСОБЕННОСТИ •••••••• • • • ••• • •••• • •••• • •••••••••••• • •••••••• • • • •••. . • •• t Синхронный преобразователь на n-канальных транзисторах t Максимальная рабочая частота •• • ••••••••••••••• • • • •• ••••••• свыше 1 МГц t Переходная характеристика •••••••••••••• • •••••••• • ••• • •.•••••• • • 100 нс t 5-разрядный ЦАП t Время нарастанияtспада напряжения на затворе • •••••••• • • • • •••••••• • ЗО нс t Рабоrаот5и12В t Вход удапённого считывания t Программируемый мягкий запуск t Защита от короткого замыкания t Монитор напряжения питания t Время неперекрытия •••• •• • • • •••• •• •• ••••••••••••• • ••••• ••• • ••••• 25 нс t Дополнитвльная установка напряжения t Защита от перенапряжения фирм изгоrовителей ·-~- 1@эlD D ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ Микросхема 1184ЕУ 1 представляет собой синхронный контрол­ лер понижающего преобразователя напряжения с 5-разрядным ЦАП установки выходного напряжения и является полным аналогом CS-5155. Схема отличается высоким быстродействием и предназ­ начена для питания современных микропроцессоров . В приборе используется запатентованный фирмой "Сhеггу'' метод V2-управле­ ния , позволяющий получить время отклика на изменение нагрузки 100 нс. Микросхема допускает работу в диапазоне 4.5 . . . 20 В (Vccl и имеет следующие особенности: 5-разрядный ЦАП, защита от ко­ роткого замыкания , разброс выходного напряжения 1% , встроен ­ ный драйвер с выходным током до 1.5 А (peak), монитор Vcc. программируемый мягкий запуск . " ЦОКОЛЕВКАКОРПУСОВ ------------------------------ Пластмассовый корпус типа DIP - 16 Пластмассовый корпус типа SOP - 16 Вход задания напряжения ЦАП V100 ш 16 v•• Вход ОС усилитепя ошибки V100 1 16 v•• Вход задания напряжения ЦАП V 1D1 15 СОМР Вывод компенсации усилителя ошибки V1D1 2 15 СОМР Вход задания напряжения ЦАП Vю2 14 LG nd Сигнальная земля Vю2 з 1 14 LGnd Вход задания напряжения ЦАП V1оз 4 13 Vcc1 Напряжение питания V1оз 4 13 Vcc1 Мягкий запуск ss 5 12 VGдTE{l) Выход драйвера нижнего FЕТ ss5 12 VGдTE{t) Вход задания напряжения ЦАП v,,,. 6 11 PGnd Силовая земля v,,,. б 11 PGnd Конденсатор однократного запуска CoFF 10 VGATE{H) Выход драйвера верхнего FЕТ Сон 7 10 Va,t..тEfHJ Быстрая обратная связь VFFB 9 Vcc2 Напряжение питания драйвера транзи стора верхнего плеча VFFB в 9 Vcc2 СТРУКТУРНАЯ СХЕМА Не имеет отличий от структурной схемы CS-5155, См . стр. 154. СХЕМА ПРИМЕНЕНИЯ Не имеет отличий от схемы применения CS-5155, См . стр. 163- 164. ТИПОНОМИНАЛЫ Прибор 1 Корпус КР1184ЕУ1 OIP-16 КФ1184ЕУ1 SOP-16 153 Е1
- CS-5155 t\aCherry •~ Semiconductor КОНТРОЛЛЕР СИНХРОННОГО ПОНИЖАЮЩЕГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С 5-РАЗРЯДНЫМ ЦАП ДЛЯ ПИТАНИЯ ЦПУ ОСОБЕННОСТИ Синхронный преобразователь на двух n-канальных транзисторах Работа на частоте свыше 1 МГц Переходная характеристика •••••••••••••• • .••••••••••••••• . .•• .. . 100 нс Пятиразрядный ЦАП Совместимость сверху вниз с 4-разрядн ымн CS-5150/5151 и реrупируемыми CS-5120/51 21 Время нарастания/спада напряжения на затворе ••• .•••• .••• .••• • • •• . 30 нс Точность ЦАП ••• •••• ••••• ••• •••• •••.••• • •. .•••. ..•••. .••••••••••• 1% Работаот5и12В Вход удапённоrо считывания Проrраммируемый мяrкий запуск Защита от короткоrо замыкания Монитор напряжения питания Время непереl<)!ЫТИR •••••• ••••• ••••••••••••• . • •• • • ... • •• • .. . . . • • • 25 нс • Дополнительная устаноВl<а напряжения • Разделение токов Защита от перенапряжения ОБЩЕЕ ОПИСАН ИЕ Микросхема CS-5155 представляет собой 5-разрядный синхрон­ ный контроллер понижающего преобразователя напряжения на двух п-каналь ных полевых транзисторах . Он обеспечивает беспре­ цедентную переходную характеристику для современной высоко­ интегрирован ной быстродействующей логики . В стабилизаторе используется запатентованный метод управления , позволяющий получить время откл ика на изменение нагрузки 100 нс . Микросхема допускает работу в диапазоне 4.5 ... 20 В (Vcc) с номинальным на­ пряжением питания схемы 12 В и основной шиной питания 5 или 12 В . Прибор разработан специально для питания процессоров Peпtium® 11 и другой высокопроизводительной логики . Он обладает следующим и особенностями : 5 - разрядный ЦАП , защита от корот­ кого замыкания , разброс выходного напряжения 1%, встроенный драйвер с выходным током до 1.5 А (peak), монитор Vcc • програм­ мируемый мягкий запуск. Контроллер CS- 5155 совместим сверху вниз с 4- разрядным контроллером CS-5150 без каких-либо измене­ ний конструкции печ атной платы. Прибор выпускается в 16-выво­ дном корпусе для поверхностного монтажа или корпусе типа DIP. ЦОКОЛЕВКАКОРПУСОВ ------------------------------- Пластмассовый корпус типа DIP- 16 Вход задания напряжения ЦАП V100 Вход задания напряжения ЦАП V101 Вход задани я напряжения ЦАП Vю2 Вход задания напряжения ЦАП V1оэ МЯГJ<.ИЙ запуск SS вход задания напряжения ЦАП V804 Конденсатор однократноrо запуска COfr: 1б VFв Вход ОС ycиf""1T0Лfl ошибки 15 СОМР Вывод компенсации усилителя ошибки 14 LGnd Си гн альная земля 1З Vcc 1 Напряжение питания 12 VaдTE{ L) Выход драйвера нижнего FЕТ 11 PGnd Силовая земля 10 VGATE(HI ВЫХоддрайаера верхнего FЕТ Пластм ассовый корпус типа S0- 16 16 v" 15 СОМР 14 LGnd 13 Vcc1 Быстрая обратная связь VFi:e 9 Vcc2 напряжение nитэния драйвера транзистора верхнего nneчa. Vюо V101 2 V102 З Vюз 4 ss5 v.,. 6 COFF 7 VFFв 8 12 VGAТE {L) 11 PGnd 10 V GATE!HI 9 Vcc2 CTPYKTYPHASI СХЕМА------------------ Примечание : OFF-TIME - длительность закрытого состояния выходного ключа 154 ТИПОНОМИНАЛЫ Прибор Корпус CS-5155 D16 S0- 16N (9. 9 мм) CS-5155N16 DIP-16 CS-5155DR16 S0-16N, Таре &Reel МАКСИМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИSI ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ Вывод Напряжение, В TOI<, мА (DC) Vcc1 -0.3...14 25 Vcc2 -о.э...20 20 ss - 0.3...б -0.1 - CDMP - 0.3...б 0.2 VFв -0.Э.. .б -0 .2мкА Соо -0.3.. .б -О.2мкА VFFв - 0.3- ..б -О. 2М<А VIOO···VI04 - 0.3- ..б -0.05 VGAТE(H) - 0.3 ...20 100 - VGAТE(LJ - 0.3... 14 100 LGnd о 25 PGnd о 100 nайка волной 10 с (max), 260"С (резk) Темnература (монтаж в отверстия) пайки выводов: оnпавление nоллуды 60 с (max) свыше 163"С , 2ЗО"С (peak)
КОНТРОЛЛЕР СИНХРОННОГО ПОНИЖАЮЩЕГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С 5-РАЗРЯДНЫМ ЦАП ДЛЯ ПИТАНИЯ ЦПУ CS-5155 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ При О< ТА< +70'С; О< TJ< +85'С; 8< Vcc1<148; 5 < VcC2<20 8; ЦАП: V104 = V102 = Vю1=V100=1; Vюз =О; CVGATEILI = CVGATE/Н) = 1 нФ; CoFF = 330 пФ; С55 = 0 .1 мкФ, если не оговорено иное 1 Ус- Значение небоnее-1 Параметр не менее типовое УСИЛИТЕЛЬ ОШИБКИ Ток смещениА VFв VFВ=OB - 0.3 1.0 Усиле>ме прм разомкнуrой neтne ОС 1.25 < Veot.1p< 4 В , nрим. 1 50 60 - Полоса пропускания Прим. 1 500 3000 - Втекающий ток СОМР Vсомр = 1.5В; VFВ = 3В; Vss>2B 0.4 2.5 в.о Вытекающий ток СОМР 1 VсомР=1.2В;VFВ=2.7В;Vss =5в 30 50 70 Ток фиксации СОМР Veot.1p = ОВ; VFВ = 2.7В 0.4 1.0 1.6 ВЫСОКИЙ уровень СОМР VFВ=2.7B; Vss = 5B 4.0 4.3 5.0 НИЗКИЙ уровень СОМР VFВ=3B - 160 300 Коэффицие1п подавления пульсаЦltЙ напряжения питания 8< VcC1<14В@1 кГц; прим . 1 60 85 - - МОНИТОРУсс1 Порог запуска Переключение на выходе 3.75 3.90 4.05 Порог останова Отсутствие переключения на выходе 3.70 3.85 4.00 Гистерезис Запуск-останов - 50 - ЦАП Входное пороговое напряжение Vюо. Vю1 . Vю2. Vюз. Vю4 1.00 1.25 2.40 Входное нагрузочное соnротиВ11еt<ие (на питание) V1ro Vю1. V,02. Vюз· V104 25 50 100 Напряжение открытого входа - 4.85 5.00 5.15 Разброс выходного напряжения ЦАП Измер.: VFВ = VcoMP• 25" TJ" 85'С - - 1.0 У104 Уmз У102 У101 Vюо о 1 1 1 1 1.3266 1.3400 1 .З5З4 о 1 1 1 о 1.3761 1.3900 1.4039 о 1 1 о 1 1.4256 1.4400 1.4544 о 1 1 о о 1.4751 1.4900 1.5049 о 1 о 1 1 1.5246 1.5400 1.5554 о 1 о 1 о 1.5741 1.5900 1.6059 о 1 о о 1 1.6236 1.6400 1.6564 о 1 о о о 1.6731 1.6900 1.7069 о о 1 1 1 1.7226 1.7400 1.7574 о о 1 1 о 1.7721 1.7900 1.8079 о о 1 о 1 1.8216 1.8400 1.8584 - о о 1 о о 1.8711 1.8900 1.9089 о о о 1 1 1.9206 1.9400 1.9594 о о о 1 о 1.9701 1.9900 2.0099 о о о о 1 2.0196 2.0400 2.0604 о о о о о 2.0691 2.0900 2.1109 1 1 1 1 1 1.2315 1.2440 1.2564 1 1 1 1 о 2.1186 2.1400 2.1614 - 1 1 1 о 1 2.2176 2.2400 2.2624 1 1 1 о о 2.3166 2.3400 2.3634 1 1 о 1 1 2.4156 2.4400 2.4644 1 1 о 1 о 2.5146 2.5400 2.5654 1 1 о о 1 2.6136 2.8400 2.6664 1 1 о о о 2.7126 2.7400 2.7674 1 о 1 1 1 2.8116 2.8400 2.8684 1 о 1 1 о 2.9106 2.9400 2.9694 1 о 1 о 1 3.0096 3.0400 3.0704 1 о 1 о о 3.1086 3.1400 3.1714 - 1 о о 1 1 3.2076 3.2400 3.2724 1 о о 1 о 3.ЗО66 3.3400 3.З734 - 1 о о о 1 3.4056 3.4400 3.4744 1 о о о о 3.5046 3.5400 3.5754 Единмца измерен мА мкА дБ кГц мА мкА мА в в дБ в в мВ в ком в % в в в в в в в в в ·- в в в в в в в в в в в в в в в в в - в в в в в в 155 Е
CS-5155 КОНТРОЛЛЕР СИНХРОННОГО ПОНИЖАЮЩЕГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С 5-РАЗРЯДНЫМ ЦАП ДЛЯ ПИТАНИЯ ЦПУ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (ПРОДОЛЖЕНИЕ) Параметр 1 Условия Значение Единица ; не- тмпоеое не более измереttИЯ VGдTE(H) И VGATE(L) Напряжение насыщения прн вытекающем токе 100 мА Измер .: Vcc1 - VGATE(L ); VcC2 - VGATE(H) - 1.2 2.0 в Напряжение насыщения при втекающем токе 100 мА Измер .: VGATE(H )- VPGnd; VGATE(L )- VPGnd - 1.0 1.5 в Время нарастания 1 <VGAТEfН)<9 В; 1<VGAТEfL) <9 В; VCC1 = VCC2 = 12 В - 30 50 нс Время спада 9) VGATE(H)) 1В;9)VGATEILI) 1В; Vcc1 = VcC2 = 12в - 30 50 нс Сквозной ток Прим. 1 - - 50 мА Задержка VG4ТE(Hi к VGATЩ CnaдVGATE(Hj дo2 В; Vcc1 = VcC2 = 8 В; нарастание VGATEIL)дo2 в - 25 50 нс Задержка VGAТE(L) K VGАТЕ(н) Слад VGAТEfL) дo 2 В; Vcc1 = VCC2 = 8 В; нарастание VGАТЕfН)до 2 в - 25 50 нс Сопротивление VGATE(H), VGATE(L) Резистор на LGnd 20 50 100 кОм Диод Шоттки VGAТE(H), VGATE(L) LGnd К VGATE(H) @ 10 мА; LGnd К VGATE(L) @ 10 мА - 600 800 мВ МЯГКИЙ ЗАПУСК (SSJ Время заряда - 1.6 3.3 5.0 мс Период следования импульсов - 25 100 200 мс Рабочий цикл (Время заряда/Период) х 100 1.0 3.3 6.0 % Напряжение фиксации СОМР VFв=ОВ;Vss - 0 0.50 0.95 1.10 в Ава/)11ЙНЫЙ запрет SS VFFВ VGAТEfН) = НИЗКИ И ; VGATE/L ) = НИЗКИИ 0.9 1.0 1.1 в Верхний порог - - 2.5 3.0 в ШИМ-КОМПАРАТОР Переходная характеристика VFFв=Ок5В;VGATEIHI=9к1 В;Vcc1 =VcC2=12в - 100 125 нс Токсмещенмя VFFВ VFFВ = OB - 0.3 - мкА ТОК ПОТРЕБЛЕНИЯ lcc1 Отсутствие переключений - 8.5 13.5 мА /СС2 Отсутствие переключений - 1.6 з.о мА Рабо<11й /CCI VFВ = Vсомр = VFFв - 8 13 мА Рабочий lcC2 VFв = Vсомр = VFFв - 2 5 мА CoFF Нормальное время заряда VFFв= 1.5В;Vss = 5В 1.0 1.6 2.2 мкс Расширенное время заряда Vss=VFFВ=OB 5.0 8.0 11 .0 мкс Время разряда CoFFдo5B; VFв > 1в 5.0 - - мА ТАИМ-АУТ-ТАЙМЕР Время отключения VFв = Vсомр; большая длительность импульса записи VGATEIHI 10 30 50 мкс Рабо<11й цикл в аварийном режиме VFFВ = OB 35 50 651 % Примее,~ание 1. Гарантируется конструкцией , выборочный контроль при nроизводствв ОПИСАНИЕ ВЫВОДОВ Вмвод J Обозначение Описание Входы задания напряжения ЦАП . Эти выводы имеют внутренние резисторы на плюс питания. V104 определяет рабочий диапазон ЦАП . Когда V104 = ВЫСОКИИ 1.2.3. V1oo ··· VID4 (логическая"!") , ЦАП работает в диапазоне 2.14 ...3.54 В с дискретностыо 100 мВ, а когда v104 = НИЗКИЙ (логический "О"), диапазон ЦАП составляет 4,6 1.34." 2.09 В сдискретностыо 50 мВ. 8ходы Vюo···VI04 ~деляют llЬIХОдное напряжение ЦАП в соотеетсТNoи с таблицей электриче<Жих параметров. ЕGЛИ все пять входов открыты, выходное напряжение ЦАП равно 1.244 В и допускает регулировку обычным резистивным делителем Мягкий запуск. Конденсатор между этим выводом и землёй в сочетании с внутренним источником тока 60 мкА обеспечивают функцию мягкого запуска кон- 5 ss троллера . Этот вывод бпокнрует аварийное детектирование в процессе мягкого запуска. При аварийной ситуации ёмкость мягкого запуска медленно разряжается внутренним источником 2 мкА, определяющим паузу до перезапуска ИС. ОтНWJеНИе тока заряда к току разряда , равное 30, эадаёт рабочий цикл микросхемы 'lJИ щхпкtt.t эам.кании 11Ь1Хода стабиГ11ЭЗТора 7 CoFF Конденсатор межщ этим выводом и землёй устанавливает время однократного запуска , когда используется архитектура с постоянным отключением 8 VFFe Быстрая обратная связь к ШИМ-компаратору. Этот вывод подключён к выходу стабилизатора . Внутренняя петля обратной свяэн временно разрывается 9 VCC2 ПОВЬ1JJеНное питание драйвера ключевого транзистора верхнего плеча 10 VG4ТE(H) Выход драйвера верхнего FЕТ с нагрузочной сnособностыо до 1.5А (peak). Внутренние схемы предотвращают одновременное ВКЛIОЧеНИе VGAГE!lil и VGAГEILI 11 PGnd Силовая земля микросхемы. МОSFЕТ-драйверы работают относительно этого вывода. Земля входной ёмкости и исток нижнего FЕТ должны быть соединены с PGnd 12 VG4ТE(L) Выход драйвера нижнего FЕТ с нагрузочной споообностью до 1.5 А (рваk) 13 Vcc1 Вход питания микросхемы и драйвера ключевого транзистора нижнеrо 11Ле'Ч1 14 LGnd Сигнальная земля микросхемы . Все управляющие схемы работают относительно этого вывода 15 СОМР Вывод компенсации усилителя ошибки. Подключение внешней ёмкости на землю для частотной коррекции усилителя 16 VFB Вход обратной связи по постояннtt.tу току усилитеnя ошибки. Это основная обратная связь по напряжению, определяющая выходное напряжение стабилиэа-- тора. Данный вывод может быть соединён с выходом непосредственно или через удаленную следящую связь (удалённое считываже) 156
КОНТРОЛЛЕР СИНХРОННОГО ПОНИЖАЮЩЕГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С 5-РАЗРЯДНЫМ ЦАП ДЛЯ ПИТАНИЯ ЦПУ CS-5155 ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ МЕТОД УПРАВЛЕНИЯ У2 V2-метод управления использует пилообразный сигнал, который генерируется на эквивалентном последовательном сопротивлении (ESR) выходных емкостей . Эта "пила" пропорциональна перемен­ ному току, текущему через основной дроссель . и имеет постоянное смещение, равное постоянной составляющей выходного напряже­ ния . Данная схема управления компенсирует любые изменения питания или нагрузки . так как пилообразный сигнал генерируется непосредственно из выходного напряжения. V2-управление отлича­ ется от традиционной техники управления, такой как управление по напряжению, при котором генерируется искусственная "пила", или управление по току (дополнительная обратная связь по току), когда "пила " генерируется из тока дросселя. Рис. 1. Диаграмма V2-управления ПИЛООБРАЗНЫЙ СИГНАЛ ОБРАТНАЯ связь с ВЫХОДА С5б155_ 1Е V2 -метод управления иллюстрирует Рис. 1 . Выходное напряже­ ние используется для генерации как сигнала ошибки , так и пилообразного сигнала. Так как "пила" - это просто выходное на­ пряжение , на неё влияет любое изменение на выходе , независимо от источника изменений. Пилообразный сигнал содержит также постоянную составляющую выходного напряжения , что позволяет схеме управления изменять рабочий цикл выходного ключа от О до 100%. Изменение линейного напряжения приводит к изменению нарас­ тания тока в дросселе, что изменяет пилообразный сигнал , который в свою очередь приводит к компенсации коэффициента заполнения схемой V2 -управления . Изменение тока дросселя изменяет пилооб ­ разный сигнал, как и при токовом управлении, поэтому схема V2-уп­ равления обладает теми же преимуществами при стабилизации по напряжению питания . Изменение тока нагрузки влияет на выходное напряжение , что также отражается на пилообразном сигнале и приводит к немед­ ленному изменению состояния выхода компаратора, который управляет главным ключом. Отклик на изменение нагрузки опреде ­ ляется только временем отклика компаратора и быстродействием главного ключа. Время реакции на приращение нагрузки не зависит . от грани чной частоты ко нт ур а сигнала ош иб ки , как в традиционных методах управления . Контур сигнала ошибки может иметь низкую граничную частоту, так как переходная характеристика схемы определяется контуром пилообразного сигнала . Основное назначение этой "медленной" обратной связи - обеспечить точность по постоянному току. Поме ­ хоустойчивость данной схемы значитель_но выше, так как полоса пропускания усилителя ?шибки ограничена низкой частотой . Боль· шая помехоустойчивость позволяет улучшить удалённое считыва· ние выходного напряжения, так как шум , вызванный длинной линией обратной связи , может быть эффективно отфильтрован. Значительно улучшена стабилизация по напряжению и току, что связано с наличием двух независимых контуров обратной связи . Управление по напряжению основывается на изменении сигнала ошибки для компенсации изменений линейного и нагрузочного на­ пряжения. Это изменение сигнала ошибки приводит к изменению выходного напряжения в соответствии с коэффициентом усиления усилителя ошибки, что и определяется как стабилизация по напря­ жению и току. Контроллер с управлением по току поддерживает фиксированную величину сигнала ошибки при изменении линейно­ го напряжения, так как при этом изменяется наклон пилообразного напряже ния , но при изменении нагрузки стабилизация по-прежне ­ му основывается на изменении сигнала ошибки. V2-метод управле­ ния поддерживает фиксированную величину сигнала ошибки как для изменений линейного напряжения, так и тока нагрузки , потому что и то и другое изменение воздействуют на пилообразный сигнал. ПОСТОЯННОЕ ВРЕМЯ ВЫКЛЮЧЕННОГО СОСТОЯНИЯ (OFF ТIМЕ) Для максимизации переходной характеристики в CS- 5155 ис ­ пользуется метод постоянного времени выключенного состояния , который позволяет управлять скоростью следования выходных им­ пульсов . При нормальной работе время непроводящего состояния ключа верхнего плеча прерывается после фиксированного перио ­ да, определяемого ёмкостью CoFF · Чтобы поддерживать стабили­ зацию, контур V2 -управления изменяет время включённого состояния. ШИМ-компаратор следит за нарастанием выходно;о на ­ пряжения и закрывает выходной ключ . Постоянное время выключенного состояния имеет ряд преиму­ ществ . Рабочий цикл ключа может изменяться в пределах О... 100% при переходных процессах напряжения питания или нагрузки , при ­ чём могут поддерживаться длительное время значения как О , так и 100%. Появляется возможность избежать компенсации наклона ШИМ для предотвращения субгармонической генерации при боль· ших коэффициентах заполнения. Время включённого состояния ограничено внутренним таймером на 25 мкс, что минимизирует нагрузку на силовые компоненты . ПРОГРАММИРУЕМЫЙ ВЫХОД Микросхема CS-5155 обеспечивает два метода программирова- ния выходного напряжения источника питания. 5 - разрядный цифро-аналоговый преобразователь обеспечивает два диапазона 3 выходного напряжения : 2 . 14. .. 3 .54 В с приращением 100 мВ и 1.34 ... 2 .09 В с приращением 50 мВ, в зависимости от цифрового ко- да . Если все битовые входы оставить открытыми (ил~1 подать на них логические "1 "),то микросхема переходит в режим аналоговой под· стройки, в котором пользователь может получить любое выходное напряжение подбором резистивного делителя на выводах VFв и VFFB • как в традиционных стабилизаторах напряжения. Микросхема CS- 5155 прямо заменяет контроллер CS-5150, имеющий 4-разряд- ный ЦАП . ЗАПУСК До тех пор, пока напряжение питания Vcc 1 не превышает порог монитора 3.9 В, выводы мягкого запуска и затворов имеют низкий потенциа.JI . Аварийный (FAULT) триггер сброшен . Выход усилителя ошибки (СОМР) поддерживается на уровне 1 В защелкой компара­ тора . Как только Vcc1 превысит порог 3 .9 В , активируется выход GATE(H) , и начинается заряд ёмкости мягкого запуска . Выход GATE( Н) открывает п-FЕТ ·КЛЮ'< и остаётся включённым, пока его не отключит ШИМ-компаратор или таймер времени включённого со­ стояния (ON-ТIME) . Если таймер ON-ТIME срабатывает прежде, чем выходное напря­ жение стабилизатора достигает 1 В, импульс прерывается . Выход GATE(H) становится НИЗКИМ, а выход GATE(L) - ВЫСОКИМ для по· лучения расширенного времени OFF-TIME , приблизительно равного 157
CS-5155 КОНТРОЛЛЕР СИНХРОННОГО ПОНИЖАЮЩЕГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С 5-РАЗРЯДНЫМ ЦАП ДЛЯ ПИТАНИЯ ЦПУ максимальному времени ON- ТIМЕ , что приводит к рабочему циклу порядка 50%. Затем выход GATE(L) становится НИЗКИМ , а GATE(H) - ВЫСОКИМ , и цикл повторяется . Коrда выходное напряжение стабилизатора достигает 1 В, начи­ нается режи м стабилизации и обеспечивается нормальное время ON - ТIМЕ. ШИМ - компаратор ограничивает время включённого со­ стояния ON -ТIM E , при этом время OFF-ТIМЕ устанавливается ёмкостью CoFF · Контур V2 -упра вления подстраивает коэффициент заполнения так , что бы выходное напряжение отслеживало выход усилителя ошибки . Конденсаторы мягкого запуска и СОМ Р будут заряжаться до мак ­ симального значения , обеспечивая контролируемое включение вы­ хода стабилизатора. Время включённого состояния стабилизатора определяется зарядом ёмкости СОМР до её финального значения , которое ограничено напряжением на выводе мягкого запуска (См . Рис. 2 иЗ). Рис. 2. Запуск CS-5155 при подаче питания 12 и 5 В. За расширенным временем OFF-TIME следует работа с нормальным временем OFF-T/ME, когда начинается стабилизация выходного напряжения 3 250м кс/дел CSSl55_020 1 - Выходное наnряж:ение стабилизатора (1 В/дел . ), 1.04 В (High) 2 - Узел nодключениядр0еселя (2 В/дел.) , 2 .88 В (High) З - Вход 12 В (Vcc1 и Vcc2)(5 В/дел.), 6.6 В (High) 4 - Вход5 В(1В/дел.), 2.8 В(High) Рис. З. Осциллограммы запуска микросхемы CS-5155 !+L 1 f 2 .5 мс/дел cssrss озо 1 - Выходное напряжение стабилизатора (1 В/дел . ) , 2 .84 В (H1gh) 2 - Вывод СОМР (выход усили теля ошибки) ( 1 В/дел . ) З - Вывод мягкого заnуска (2 В/дел . ) Л: 11.10мс,@: 10.15В 158 Если быстро растёт входное напряжение, или происходит внеш­ нее разблокирование выхода стабилизатора, то рост выходного напряжения до уровня, установленного усилителем ошибки, п рои с­ ходит быстрее, обычно за пару циклов (См . Рис . 4 ) . 2-+ Рис. 4. Осциллограмма запуска при вне шнем сигнале разрешения 10 МКС/дел 1 - Выходное напряжение стабилизатора (5 В/дел . ), 840 мВ (High) 2 - Узел подключения дросселя (5 В/дел . ) НОРМАЛЬНАЯ РА60ТА При нормальной работе время отключённого состояния OFF- ТIME по стоянно и определяется ёмкостью конденсатора CoFF· Время ON - ТIМЕ регулируется контуром V2-управления для поддер­ жания стаби лизации . Это приводит к измене н ию частоты переключений, коэффициента заполнения и к выходным пул ьсаци­ ям в ответ на изменение нагрузки или напряжения пи та ни я. Пульсации выходного напряжения определяются пульсациями тока дросселя и ЭПС (ESR) выходных емкостей ( См . Рис. 5 и 6 ). Рис. 5 . Иллюстра ция пульсаций при V0uт =2.8 В и 10uт =0 .5 А (малая нагрузка) 1 мкс/дел CSSl55 050
КОНТРОЛЛЕР СИНХРОН НО ГО ПОНИЖАЮЩЕГО П РЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С 5-РАЗРЯДНЫМ ЦАП ДЛЯ ПИТАНИЯ ЦПУ CS-5155 Ри с. 6. Иллюстрация пульсации при Vouт =2.8 В и •оuт =0 .5 А (большая нагрузка) i 1 мtt.С/~Л CS5 t5 5_060 1 - Выходное напряжение стабилизатора (5 В/дел . ) , амплитуда 20 4 мВ 2 - Узел подключения дросселя (5 В/дел . ) , f =233. 152 кГц, Duty = 64.4% ПЕРЕХОДНАЯ ХАРАКТЕР ИСТИКА V2 - управление позволяет достичь беспрецедентной пвреходной характеристики при изменении входного напряжения и выходного тока . Поцикловая регулировка коэффициента заполнения приводит к быстрому росту тока дросселя до требуемого уров ня. Так как ток дросселя не может изменяться мгновен н о . в течение времени, не ­ обходимого на его изменение, стабилизация подде рживается выходной ёмкостью(ями). Также улучшен отклик на перегрузку rю току посредством "адап­ тивной установки напряжения ". Эта техника заранее смещает напряжение на выходной ёмкости для снижения отклонения в ыход­ ного напряжения при изменении нагрузки. Разброс в 1% позволяет поднять напряжение опорного источни­ ка усилителя ошибки на +40 мВ без потери точности по постоянно­ му току. ·· понижающий резистор "', расположенный на печатной плате, связывает вывод усилителя ошибки (VFв) с выходной ём­ костью и нагрузкой так , чтобы через него протекал выходной ток . В отсутствие нагрузки постоянное падение на п ряжения на резисторе отсутствует, выходное напряжение отслеживает напряжение на уси­ лителе ошибки, включая смещение +40 мВ. При полной нагрузке па ­ дение напряжения на резисторе составляет порядка 80 мВ . Это приводит к смещению выходного напряжения - 40 мВ . Рис . 7. Перех0Дt1ая характеристика при импульсе выходно ­ го то ка от 0.5 до 1 ЗА (выходное напряжени е 2.8 В) f !i 100мкс/дел CS5155 0 70 1 - Выходное нап ряжение стабилизатора ( 1 В/дел . ) , 2.948 В (max) , 2.672 В (miп) , 276 мВ (р-р) 3 - Выходной ток стаСSилизатора (20 В/дел . ) В результате адаптивной установки напряжения появляется до ­ полнительный запас переходной характеристики до выхода за установленные пределы. Когда нагрузочный ток внезапно увеличи ­ вается от минимального значения, выходная ёмкость смещена на +40 мВ . И наоборот, когда выходной ток внезапно снижается от мак ­ симального уровня, выходная ёмкость смещена на - 40 мВ (См . Рис. 7 , 8 и 9). Для улучшения переходной характеристики обычно используется комбинация двух (и больше) выходных конденсато­ ров : небольшого высокочастотного и низкочастотного большой ёмкости . Если при внезапном увеличении нагрузочного тока происходит превышение максимального времени включённого состояния , то наступает нормальное время OFF-TIME для предотвращения насы ­ щения выходного дросселя . Рис . 8. Переходная характеристика при подключении на­ грузки 1 ЗА (выходное напряжение 2.8 В). По достижен и и нормального времени OFF-TIME контур V2-упра вления не­ медленно подключает дроссель к входному напря жению , обеспечивая рабочим цикл 100%. Стабилизация до стигает­ ся менее чем за 20 мкс. з:->!-о___ .., 5 мкс /дел cs51s.s_oвo - Выходное напряжение стабилизатора ( 1 В/дел . ) , 2.848 В (max) , 2.692 В (miп) , 156 мВ (р-р) 2 - Точка подключения дросселя (5 В/дел . ) 3- Выходнойток(от0.5до 1 3А) (20В/дел . ) Рис . 9 . переходная херактеристика при отключении нагрузки 1 ЗА (выходное напряжение 2.8 В) . V2-управление немедленно подключает дроссель к земле, обеспечивая коэффициент за­ полнен- 0 %. Стабиnиэация достигается менее, чем за 10 мкс 5 мк с/дел css1ss О!Ю 1 - Выходное напряжение стабилизатора ( 1 В/дел.) 2 - Точка подключения дросселя (5 В/дел .), 2.948 В (max) , 2 .756 В (miп) , 192 мв (р-р) 3 - Выходной ток (от 13 до О.5А) (20 В/дел.) 159
CS-5155 КОНТРОЛЛЕР СИНХРОННОГО ПОНИЖАЮЩЕГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С 5-РАЗРЯДНЫМ ЦАП ДЛЯ ПИТАНИЯ ЦПУ ОСОБЕННОСТИ ЗАЩИТЫ И МОНИТОРИНГА МОНИТОР Усс1 Монитор Vcc 1 используется для предотвращения работы при пи­ тании t..teнee 3 .75 В с целью поддержания предсказуемых характе­ ристик запуска и отключения . Компаратор монитора Vcc 1 обеспечивает гистерезис и гарантирует минимальный порог отклю­ чения 3.70 В. ЗАЩИТА ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ Для работы пульсирующей схемы защиты от короткого замыка­ ния требуется только один конденсатор мягкого запуска. В условиях короткого замыкания (VFFВ < 1 В) компаратор пониженно ­ го VFFB устанавливает аварийный (FAULT) триггер. Это приводит к запиранию верхнего MOSFET и отключению дросселя от входного напряжения . Конденсатор мягкого запуска медленно разряжается током 2 мкА до нижнего порога О.7 В. Затем стабилизатор пытается произвести нормальный перезапуск в режиме расширенного вре­ мени OFF-TIME и при рабочем цикле 50%, при этом конденсатор заряжается током 60 мкА. Если условия КЗ сохраняются , то выход стабилизатора не до ­ стигнет нижнего порога компаратора VFFB в 1 В за время заряда конденсатора мягкого запуска до верхнего порога 2.5 В . Цикл пов­ торяется до тех пор, пока не исчезнет КЗ . Отношение токов заряда и разряда конденсатора мягкого запуска определяет рабочий цикл импульсов (2 мкА/60 мкА = 3.3%), тогда как реальный рабочий цикл в два раза меньше благодаря режиму расширенного времени OFF- TIME { 1.65%). Эта защита приводит к меньшим нагрузкам на компоненты стаби ­ лизатора , входной источник питания и печатную плату, которые неиз­ бежны при защите с постоянным уровнем тока КЗ {См. Рис. 10 и 11 ). Если условия КЗ устранены, выходное напряжение поднимается выше порога 1 В , предотвращая установку аварийного (FAULT) триггера, и возобновляется нормальная работа . Рис. 10. Пульсирующий режим защиты от короткого замы­ кани11. Импульсы на затвор поступают только при заряде конденсатора мягкого запуска, а при разряде блокируютс11 4 . 11111111 ; -+++f+н 25 мс/дел cs.sr .s.~u oo 4 - Напряжение питания 5 В (2 В/дел.), З.52 В (Low) З - Времязадающий kонденсатор мягкого запуска ( 1 В/дел.) 2 - Точка подключения дросселя (2 В/дел.) , период 88.64 мс , 2.74 В (max),560 мВ (min) 160 Рис. 11. Запуск с закороченным выходом стабилизатора ! 4" •. J,,,,,,,,,,,,,.,,,,,,,, f J 50мkс/дел 4 - Напряжение питаниs~ 5 В (2 В/дел . ), 4 .24 В (Low) ~155_ НО 2 - Точка подключения дросселя (2 В/дел.) , период 37.44 мkс , Duty = 55.60% ЗАЩИТА ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ Защита от перенапряжения {OVP) обеспечивается нормальной работой метода управления 1/2 и не требует дополнительных внеш ­ них компонентов . Управляющий контур реагирует на условие повышенного напряжения в пределах 100 нс , вызывая запирание верхнего MOSFET, отключая тем самым стабилизатор от входного напряжения. Затем активируется нижний MOSFEТ. что приводит к шунтирующему действию для фиксации выходного напряжения и предотвращения повреждений в нагрузке {См . Рис. 12 и 13). Ста ­ билизатор остаётся в этом состоянии до тех пор, пока не исчезнет перегрузка или до отключения напряжения питания. Для правильного использования OVP необходим правильный вы ­ бор нижнего FET и топологии печатной платы . Рис. 12. Защита от перенапряжения при коротком замыкании вход-выход (обеспечение рвбочеrо цикла 0%) 1 ''''"'',,' '~~" -t-++++++++-+-н-1 1 2 ... 10мкс/дел CS5t55_f20 4 - Питание5 В(%В/дел.),5.1В(max),4.2В(min) 1 - Вы ходное напряжение стабилизатора ( 1 В/дел . ) , З . 14 В (max) , 2.68B(miп) 2 - Точка подключения дросселя (5 В/дел . )
КОНТРОЛЛЕ Р СИНХРОННОГО ПОНИЖАЮЩЕГО П РЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С 5-РАЗРЯДНЫМ ЦАП ДЛЯ ПИТАНИЯ ЦПУ CS-5155 Рис. 1З. Защита от перенапряжения при коротком замыканим вход-в ыход шун тированием входного напряж ен мя на землю ·t-·++-+- 111 5мс/дел cssrss_r эo 4 - Питание5В(%В/дел.) 1 - Вы ходное напряжение стабилизатора ( 1 В/дел .), З.08 В (max) ВНЕШНЯЯ СХЕМА БЛОКИРОВКИ ВЫХОДА Управление включением/выключением стабилизатора можно осу­ ществить посредсmом введения двух дискретных компонентов (См. Рис. 14). Эта схема подаёт ВЫСОКИЙ уровень на вход мягкого запус­ ка и НИЗКИЙ уровень на вход VFFB • змулируя тем самым условия КЗ . Рис . 14. Блокировка микросхемы CS-5 155 5В Вход бло кировки IN4148 MMUN2111Т1 (50Т-2З) ss CS-5155 ВНЕШНЯЯ СХЕМА КОНТРОЛЯ НОРМАЛЬНОГО ПИТАНИЯ (POWER GOOD) Введение четырёх дополнительных внешних компонентов позво­ ляет генерировать сигнал " Power Good " ( См . Рис . 1 5) . Пороговое напряжение для дан н ого си г нала регулируется в соответствии со следующим уравнением : (R1 + R2) VpowERGOOD = 0.65 [В] х 2 Эта схема обеспечивает выход с открытым коллектором, кото­ рый при напряжении стабилизатора, меньшем, чем VpowER GOOD· переводит выход "Power Good" в низкопотенциальное состояние . 6-1030 Рис. 15. Получ ение сиr-нале " Роwег G ood" для микросхемы CS- 5 155 5В CS- 5155 АЗ 10к РNЗ904 Power Good РNЗ904 Рис . 16 . Демонстрация сигнала PoweгGood при включении , сигн ал PG активируется при выходном напряжении 1 .70 В 4 ----~ -- --- --· -.]- ---·-- ---· -- - - З - Вход 12 В (Vcc1 иVсс2){10 В/дел. ), 12.8 В (Hign) 4- Вход5В(2В/дел.),4.96В(Hign) 1 - Выходное напряжение стабилизатор а (1 В/дел . ) , 2 .84 В (Hign) 2 - Сигнал "Power Good" (2 В/дел.) д: 1 .70В,@: 1.708 ВЫБО Р ВНЕШ НИХ КОМПОНЕНТОВ • Микро сх е ма CS- 5155 может использоваться с различными внешними компонентами в зависимости от требований по стоимос ­ ти и производительности 1< онструкции . Следующая информация может оказаться полезно й при выборе компонентов . С ИЛОВЫ Е n- FЕТ-ТРАНЗИСТОРЫ Могут использоваться стандартные приборы и MOSFEТ с логичес­ ким управлением . Схем ы формирует сигналы управления из напряже ­ ния 12 В , которое позволяет управлять MOSFEТ с логическим входом и присутствует в большинстве компьютерных систем . Или можно при ­ менить технику вольтодобавки (charge pump) для использования стан ­ дартных MOSFEТ и питания от систем только с одним питанием 5 или 12 В (20 В (max)). Для снижения потерь и улучшения эффективности можно использовать параллельное включение MOSFEт. Напряжение на затворе MOSFEТ зависит от схемы применения . Как верхний, так и нижний драйверы должны обеспечивать управ- Е ление в пределах 1.5 В от земли в НИЗКОМ сосrоянии и в пределах 2 В от на п ряжения питания в В Ы СОКОМ состоянии. На практике за- творы FЕТ-транзисторов управляются с размахом " rail-to - rail" , бла­ годаря выбросам , вызванным емкостной нагрузкой . Для типового применения , когда Vcc1 = VCC2 = 12 В и 5 В в качестве источника вы­ ходного тока стабилизатора , получаются следующие величины : VaATE(H)=12В-5в=7в.VaATE(L)=12в(См.Рис.17). Наиболее важный аспект производительности MOSFET пред ­ ставляет величина R05(0N), от которой зависит также тепловыде ­ ление стабилизатора . Рассеиваемую мощность MOSFET можно оценить следующим образом : ключевой MOSFEТ Р0 = !2LOAD х R0 s(ON) х рабочий цикл ; синхронный MOSFEТ Р0=1 2 LOAD Х RDS(ON) Х (1 - рабочи й цикл) ; - Vоит + ILOAD х Rv s{.ON)sYNC Рабочиицикл = -------------------- V1N + ILOAD х Rvs{.ON)sYNC - lюAD х Rvs{.ON)sw 161
CS-5155 КОНТРОЛЛЕР СИНХРОННОГО ПОНИЖАЮЩЕГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С 5-РАЗРЯДНЫМ ЦАП ДЛЯ ПИТАНИЯ ЦПУ ~----- --- - - - - ------------- - -- MI -н-t Рис. 17. Осциnnограммы напряжения на выходах управления затворами. 4 1 мкс/дел 3 -VGAтe(H) (10 В/дел.), Math 1=VGAТE(H) - 5 В, 8.8 В (High), - 400 мВ (Low) 4 - VGAтe!L) (1 0 В/дел.), 13.0 В (Нigh), 200 мВ (Low) 2 - Точка подключения дросселя (5 В/дел . ) ЁМКОСТЬ ОТКЛЮЧЕННОГО СОСТОЯНИЯ (CoFFI Времязадающий конденсатор CoFF устанавливает время отклю­ чённого состояния (OFF-TIME): Когда напряжение VFFB меньше 1 В , ток заряда ёмкости CoFF уменьшается . Расширенное время отключённого состояния опре ­ деляется по формуле : ToFF = CoFF x 24242.5 . Время отключённого состояния определяется временем ТOFF или тайм-аут-таймером , в зависимости оттого , .какое время больше . Приведённое выше уравнение для рабочего цикла можно ис­ пользовать для определения частоты переключения стабилизатора и выбора CoFF: rде 1 - рабочий цикл CoFF = Период х 4848_ 5 Период =-----------­ частота переключения ДИОД ШОПКИ ДЛЯ СИНХРОННОГО MOSFEТ Для улучшения эффективности преобразования параллельно с синхронным MOSFEТ может включаться диод Шоттки . В преобразо­ вателе на базе CS-5155 роль этого диода может играть паразитный диод синхронного MOSFEТ, что снижает стоимость конструкции. При рабочих ч астотах порядка 200 кГц малое время неперекрытия (пoп -overlap t ime) в сочетании с прямым временем восстановления диода Шоттк и позволяют получить результаты не хуже , чем при ис ­ пользовании внешнего диода (См . Рис. 6 , канал 2). Мощность , рас ­ сеиваемая синхронным MOSFET с внутренним диодом, можно оценить из выражения : Р0 = Vво х l toAD х время проводимости х частота переключения, где V8 0 - прямое падение на объёмном диоде MOSFEТ. 162 Для демонстрационной платы для CS-5155 , как показано на Рис. 6 Р0=1.6Вх13Ах100нсх233кГц=0 .48Вт. Это только 1.3% от мощности 36.4 Вт, отдаваемой в нагрузку. ПОНИЖАЮЩИЙ РЕЗИСТОР АДАПТИВНОЙ УСТАНОВКИ НАПРЯЖЕНИЯ Ада птивная установка напряжения используется для уменьшения отклон е н ия выходного напряжения при резких изменениях нагрузки . Выходн ое на пряжение стабилизатора смещено на +40 мВ в отсутст­ вие нагрузк и и на -40 мВ при полной нагрузке . Это приводит к расши­ рению границ допустимых переходных напряжений и , как следствие , к снижению ёмкости выходных конденсаторов (См . Рис. 7). Для исп ользования адаптивной установки напряжения между вы ­ ходом дросселя и выходной емкостью и нагрузкой должен бы ть включён понижающий резистор: R 80мВ DROOP = lмАХ . Для улучшения стабилизации по постоянному току адаптивную установку напряжения можно отключить , соединив вывод VFв непос­ редственно с нагрузкой , используя для этоfо отдельный проводник . ВХОДНАЯ И ВЫХОДНАЯ ЕМКОСТИ Для оптимального результата необходим тщательный выбор и правильное размещение этих компонентов . Конденсаторы должны обеспечивать приемлемый уровень пульсаций на входе и выходе . Ключевой характеристикой входного конденсатора является диапа­ зон пульсаций , тогда как для выходного конденсатора определяю­ щим является эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) . Для лучшей переходной характеристики требуется комбина ­ ция высо кочастотного конденсатора малой ёмкости и конденсаrо­ ра большой ёмкости (но с худшими параметрами) , при этом они должны быть расположены как можно ближе к нагрузке . ВЫХОДНОЙ ДРОССЕЛЬ Дроссель выбирается , исходя из его индуктивности , предельно допустимого тока и сопротивления по постоянному току. Увеличе­ ние индуктивности ведёт к снижению выходных пульсаций , но ухудшает переходную характеристику. ТЕМОВЫДЕЛЕНИЕ НАГРЕВ СИЛОВЫХ МОSFЕТ-ТРАНЗИСТОРОВ И ДИОДОВ Для надежной работы схемы требуется , чтобы полупроводнико ­ вые компоненты работали при температуре не выше +125 "С . Дан ­ ное условие требует знания теплового сопротивления , которое вычисляется по формуле : Тепловое сопротивление = ТкРИСТАЛл!!IМАХ) - ТА Мощность где ТА - температура окружающей среды . Для снижения теплового сопротивления может использоваться дополнительный радиатор . Для этой цели , особенно для компонен­ тов в корпусе для поверхностного монтажа , применяются расши­ ренные участки медной фольги на печатной плате . ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ (EMI) Вследствие высокочастотной коммутации больших токов , им ­ пульсные стабилизаторы излучают повышенный уровень EMI . Для снижения шумов могут понадобиться дополнительные компоненты,
КОНТРОЛЛЕР СИНХРОННОГО ПОНИЖАЮЩЕГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С 5-РАЗРЯДНЫМ ЦАП ДЛЯ ПИТАНИЯ ЦПУ CS-5155 которые в общем -то не требуются для нормальной работы стабили­ затора. Входной индуктивный фильтр может не потребоваться . так как шунтирующи й и фильтрующий конденсаторы . наряду с нагруз ­ кой, снижают влияние di/ dt стабилизатора на внешние схемы и входное напряжение питания . Компактное расположение силовых компонентов также позволяет снизить электромагнит ное из луче ние . Рис. 18. Компоненты фильтра -> 2мкГн эз т,000 Рис. 19. Входной фильтр 2мкГн ~ ТОПОЛОГИЯ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ 1. Располагайте фильтрующую ёмкость на питании 12 В между выводом питания и шиной ю следующего элемента на шине , минус конденсатора соедините с выводом !IIJ (PGпd) . 2 . Соедините выв. !IIJ (PGпd) отдельным проводником с отрица ­ тельным выводом конденсатора на входе 5 В . 3 . Располагайте конденсатор фильтра быстрой обратной связи следующим к выв . [§] (VFFв) и соедините его землю отдельным ши ­ роким проводником непосредственно с выв . ~ (LGпd) . 4 . Соедините отрицательный вывод компенсационной ёмкости прямо с землёй конденсатора фильтра быстро й обратной связи, чтобы исключить влияние синфазных шумов на ШИМ-компаратор . 5 . Располагайте выходной конденсатор(ы) как можно ближе к на ­ грузке и соедините его земляной вывод с выв . ~ (LGпd) . 6 . Для применения адаптивной установки напряжения соедините выводы медленной (выв . [1§] , VFв) и быстрой (выв . [§], VFFBI ОС с вы ­ ходом стабилизатора прямо на выводе дросселя . Подключите дрос с ель к выходному конденсатору через проводник со следую ­ щим сопротивлением : RтRACE = 80 мВ. lмАХ Это приведёт к смещению выходного напряжения на +40 мВ в от­ сутствие нагрузки и - 40 мВ при полной нагрузке и улучшению пере­ ходной характеристики стабилизатора . Этот проводник должен иметь достаточную ширину, чтобы пропускать вес ь выходной ток . (Типовой проводник имеет длину 25.40 мм и ширину 4 .32 мм) . Для максимальной стабилизации следует тщательно минимизировать все дополнительные потери после точки подключения обратной связи. 7 . Для получения макси мальной стабилизации (в уще рб переход ­ но й характеристике) адаптивную установку напряжения можно от ключить , соединив вывод VFв отдельным проводником прямо с нагрузкой . 8 . Распол ага йте входной 5 В конденсатор ближе к ключевому или синхронному MOSFEт. Разведите сигналы управления затвором VGдтЕ( Н) (выв. [IQ]) и VGдTE(l) (выв . 11]] ) проводниками шириной не мен ее 0 .635 мм . Рис . 20. Пример топологии печатной платы 1.0 VсомР К отрицатеJ1ЬttС».4у выводу входной емкости К отрицат ел ьному ВЬlеоду выхоДНОЙ емкости 100 VFFB Рис. 21. Преобразователь 5 В в 3.3 8 /1 О А CS5fSS_2fA Vcc1 Vюо V101 Vc02 VGAТE{H) t--+---~ ,_ " '-------"""--+-ОЗ. З в Vюэ CS-5155 LGND VGATE(L) t----~ ,_ " PGNDI-----" 100 I !Од 100.0 I 10B хЗ Рис . 22. Преобразователь 5 В в 3.3 В/1 О А с разделением токов sв Ve02 ·н 1 00.О 10В хЗ VGATE(H) t--+---~,_.. ~--<> УДА.ЛЕННЫЙ СОЕдИНИТЬС ДРУГИМИ СХЕМАМИ ДЛЯ ДЕЛЕНИЯ ТОКА V11J2 Vюэ v. ,. CQfF ss СОМР КОНТРОЛЬ '-----+-1-'...,..'--<>-<>з .з в 10д VадТЕ(L) ,____, , _. . 100.0 PGNOt----- т 10В хЗ З.Зк VFFB 1-. .----C::J-----' LGND 100 т CS5J~ 22А 163
CS-5155 КОНТРОЛЛЕР СИ"НХРОННОГО ПОНИЖАЮЩЕГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С 5-РАЗРЯДНЫМ ЦАП ДЛЯ ПИТАНИЯ ЦПУ 164 Рис. 23. Преобразоввтель 12 В в З.З В/5 А с удвnённым считыввнием 12В • 1---1 33.О 258 х2 г----о УДАЛЕННЫЙ КОНТРОЛЬ с____...-+-<......,....._..-033в Рис. 24. nреобрвзоввтель з . з в в 2.5 В/7 Асо смещением 12 В 12В 1О ---+--iн Vcc1 V100 Vю1 Vcc2 VGдTE(H) 1--------'1 -• Vюз CS-5155 V ID4 VGдТЕЩ 100.0 10 5А 3Щ-j CoFF PGND т1 ов х2 VIDO VID1 VID2 VIDЗ VID4 330 1-j 0.11-J 0 .33 1-1 0.11-J ss 100.0 т 108 х2 0331-J~ СОМР CS5155_24A Рис. 25" Импульсным источник питания для процессора Peпtium 11 128 о1 ---+--iн Vcc1 Vюо Vю1 Vю2 Vюэ CS-5155 V1D4 VGATE(LJ PGN D VFB VFFв LGND IRL3103 "'-'""'"'- -'.. .,,1 .3 .. .3 .58 3 .3к 13А 1200.0 т 16В х5 CSSIS51~ VFв 3.Эк VFFВ LGND \
ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНАЯ СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИСТОЧНИКОМ ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ 1184ЕУ2 Аналог ~SEM~~~1 Товарныезкаки ~DD SC1101 фирм изrатовмтеnей ОСОБЕННОСТИ-------------- ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ----------- t Широтно - импуnьсное преобрвзование с чвсто той до ЗОО кГц t Внутренний источник опорноrо н апряжения t Управление внешним ключевым транзистором t Защита от короткоrо замыкания по выходу t Ппавный пуск (мяrкий запуск) t Отсутствие навесных комrюнентов при не иаюльзовании маsноrо пуска t Оrраничение nредельноrо рабочеrо цикла ••••••••••••••••••••• 95% или 47% t Дистанционное включение-выключение t Малый ток потребления в режиме холостоrо хода ТИПОНОМИНАЛЫ __________ ___ КН1184ЕУ 1 СТРУКТУРНАЯ СХЕМА _ __________ _ CS+ I Ы--------t CS- CF FB 11•~-------1 DВ SSG vcc GND DH PGN D 1 Значение Параметр Условия не не менее более ИСТОЧНИК ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ (ИОН ) Опорное Н?nряжение 1,,=2мА 1.2 1.З Темnературный коэффициент опорного 1,,=2мА - 1х10-' напряжения Коэффициент влияния питающеrо Iн =2мА - 0.02 напряжения УСИЛИТЕЛЬ РАССОГЛАСОВАН ИЯ Коэффициент усиления 70 - Напряжение смещения -3 з Входной ток - 100 Частота единичного усиления Сн=12пФ з - УСИЛИТЕЛЬ ОГРАНИЧЕНИЯ ТОКА Коэффициент усиления 70 - Пороrовое напряжение 65 75 Время срабатывания - 100 ДРдЙВЕР (ФОРМИРОВАТЕЛЬ ВЫХОДНЫХ ИМПУЛЬСОВ) Частота греобразовання Сн= 1000nФ 180 220 Передний (задний) фронт выходноrо Сн= 1000пФ - 50 импульса Максимаrъный выход- постоянный Сн = 1 000пФ 100 - ной ток импульсный Сн= 1000пФ 1000 - Уровень ВЬl)(()ДНОГО на- НИЗl<ИЙ Сн= 1000nФ - 0.5 nряжения имnульсое высокий Сн = 1000пФ Vi;c - 0.5 - Задержка распространения Сн= 1000пФ - 150 Ток потребления в режиме холостоrо J<IJдa Сн= 1000пФ - 6 Единица измерения в 1rc %/В дБ мВ - нА МГц дБ мВ нс кГц нс мА мА в в нс мА ЦОКОЛЕВКАКОРПУСОВ - --------------------- --------- Корпус типа НО4. 16 .28 КН1184ЕУ2 ДистанЦ11онное включение/выключение 08 13 •••.•• .• .•• .•• , , • ..• .•••• .•• .• 12 BST Инвертирующий вход усилителя рассогласования FB 14 ;О- 11 ОН Малосиrнальная земля GND 15 1О SS Не используется n.c 16 9G не используется n с. 1 8 PGND не используется п с. 2 Зона 7 п.с. Питание Vcc 3 ключа б CS+ Конденсатор nониже+iия частоты преобразования 'Cf 4 -- --------- -- -- ' " -- - - - - - - -- - - - - - 5 CS- Питание драйвера верхнего плеча Выходдрайвера вер~снеrо плеча Конденсатор плавного запуска Управление максимальным рабочим циклом Сил~земля не используется Неинвертирующий вход усилителя защиты Инвертирующll'Й вход усилителя защиты 165 в
ОСОБЕННОСТИ-------------- t Низка11 стоимость/небоnьwие размеры • Эффективность (КПД) ••••••• ••••••• ••• • •••••••••••••••••••••• • ••••90% t Точность источника опорного напр11•ени11 ••• •• ••• • ••••••• •• •••• • ••• ••• • 1% • За щ ит а cn nереrруэки no току t Выходной каскад •••••••••••••••• • ••••••••••••• • •••••••••••• • • • •500 мА • Корпус типаS0-8 ПРИМЕНЕНИЕ --------------- t Питание процессора Pentium Р55 • Недороrое микропроцессорное питание t Питание nерифермйных кain t ПромЫ11111еннwе источники пита- • ОС/DС·преобразоватеnи с высокой ппотностью упаковки ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ Микросхема SC1101 представляет собой многофункциональный недорогой ШИМ-контроллер с управлением по напряжению, ис­ пользуемый в ОС/ОС -преоб разователях с несимметричным выхо­ дом . Просте йший понижающий преобразователь с фиксированным выходным напряжением может быть построен на контроллере SC1101 при минимальном количестве внешних компонентов. Внут ­ ренняя схема сдвига уровня и выходной каскад позволяют обойтись без дорогого р-канального ключевого транзистора верхнего плеча . Миниатюрны й корпус обеспечивает минимизацию печатной платы . Особенности микросхемы SC1101 включают: температурно-ком ­ пенсированн ый ИОН , генератор пилообразного напряжения, компаратор токоогран ичения . защиту от перегрузки по току с ча с­ тотным сдвигом и усилитель ошибки с внутренней компенсацией . Поцикловое ограничение тока использует внешний токочувстви­ тельный резистор или соответствующим образом подобранный отрезок пров одника на печатной плате . Контроллер SC1101 работает на фиксированной частоте 200 кГц. обеспечивая оптимальный компромисс между эффективностью, размерами внешних к омпонентов и стоимостью. SC1101 ШИМ-КОНТРОЛЛЕР С УПРАВЛЕНИЕМ ПО НАПРЯЖЕНИЮ ТИПОНОМИНАЛЫ Прибор Корпус Температур+Мi диапазон, ·с SC1101CS S0-8 о...+125 SC1101CSTR S0-8 , лента и бобина о...+125 СТРУКТУРНАSI СХЕМА----'----------- GND SCf I01_B МАКСИМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИSI ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ __ Пар8.tетр Символ Ма1ССИМ8111оНое ! Единице зна- ИЗМерени!I Входное напряжение Vcc -0.3 ...+7 в Напряжение на выводе PGND VPGND ±1 в Напряжение на входе ВSТ Vвsт - 0 .3...+15 в Рабочая температура ТА о...+10 ·с Температура хранения TsrG - 45... +125 ·с Температура пайки (10с) Ti 300 ·с Тепловое сопротивление крис- вм 165 ·с1в\- талл -окружаю щая среда Теплоеое сопротивление крис- вJс 40 "С/Вт талл - корпус 1 1 Примечание . Все напряжения даны по отношению к выводу GND. ЦОКОЛЕВКАКОРПУСОВ ------------------------------- Пластмассовый корпус типа SO -B CS1101 8)(0Дное напряжеtiие Vcc 1 8 GND Малосиrнальная эемЛR Тсжочуествительный вход (отрицательный ) CS- 2 7 FB Инвертирующий ах.од усилителя ошибки Токочувствительный вход (nоложительны'11 ) CS+ З 6 BST Питание дра'11еера верхнего плеча Силовая земля PGND 4 5 ОН Выходдрайвера верхнеrо плеча 166
ШИМ-КОНТРОЛЛЕР С УПРАВЛЕНИЕМ ПО НАПРЯЖЕНИЮ SC1101 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ При Vcc = 4.75.• . 5.25 В; Vано = VPGнo =О В; V0= 3.3 В; ТА = +25'С; V851 = 128; 10 = 2д (см. схему измерений на Рис. 1),если не оговорено иное Симвоn Параметр Усnовия не менее Опорное напряжение VREF 1.238 ТА =О... +1о·с 1.225 Ток смещения обратной связи IFB - Ток nотреблеtiия Io Ток через вывод Vcc - Нестабильность по тrжу REGLOAD fo= 1... 12д - Нестабильность по напряжению REGLINE - Пороговое напряжение ограничителя по току CLT CS(+)". CS(-) 60 Частота генератора fosc 1во Сдвиг частоты генератора foFS - МахС11Мальный рабочlt'! цикл DC 90 Ток Щ>айвера верхнего плеча 1о VвsгVcc=4.5в ±500 (Vон- V1'(mo = 2 В) Рис . 1 . Схема изме рений электрических параметров ВUК55б 4~н 5м0м +SB 01 GND +12в 1к Vouт. В RА,Ом Rв, Ом Vcc GND В 3.45 174 100 з.зо 165 100 2 CS- 7 FB 3.10 147 100 0.1 SC1101CS 2.90 133 100 z CS+ В5Т 6 2.80 124 100 232к 2.50 100 100 1.50 20 100 0.1 4 PGND он5 SCllOllA э- типовое 1.250 1.250 2.0 5.0 0.5 - 70 200 33 95 - Единицам не более змерения 1.263 в 1.275 в в.о мкА в.о мА 1.0 % 0.5 % 80 мВ 220 кГц - !<Гц - % - мА (Rд+ R6 ) Vouт = 1.25 х ---- Rв - Рис. 2. Амплитудно-чвстотная и фазо-частотная характери стики усилителя ошибки Рис. З. Выходная характеристика 40 180 0.05 .;6 30 25 "'С! ф20 s ж ф 15 о s tJ ,.. 10 5 о ~ 0.04 135 ~~ 0.03 ." о.,. 90 ~~0.02 ~~~ !~ 0.01 " ". .., ft "' 45е i~~ w ~ ~ -0.01 " ·О.02 ] 1t -~ - _ь~ - i 1~ --4- ·5 о.о 2.0 4.0 6.0 в.о 10.О 12.О 14.0 · 10 -1-~~~"t-~~~-r-~~~"+~~~-'j-~~.........' -"t-45 ВыхQДНОЙ тоа А SCl l Ol_:Ю 100.QE+O 1 .ОЕ+3 10 .ОЕ+3 100.ОЕ+3 1 ОЕ+б 10.DЕ+б Частота. Гц сs1101_:ю 167 Е1
SC1101 Рис. 4. Пульсации выходного напряжения при V0 = 2 .90 В, 10 = 10д Tek 11111П120 MS/s 105 ACQS 1--1'- - --) 09190217 scнor _.to СОВЕТЫ ПО РАЗРАБОТКЕ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ ______ Для успешного применения ШИМ - контроллера необходима тща ­ тельная проработка печатной платы . Необходимо понять эффект воздействия переключения больших токов с частотой 200 кГц и ми­ нимизировать влияние разницы потенциалов земли . 1. В первую очередь должны быть разведены силовые части схе ­ мы . Следует использовать земляную плосткость (шину) , при этом местоположение и количество её разрывов является компромис ­ сом по отношению к её целостности . Могут быть целенаправленно введены изолироеанные и полуизолированные области земляной шины для ограничения областей растекания земляных токов , на­ пример входная емкость и земляной вывод диода Шоттки . 2 . Петля, образованная входной ёмкостью CIN• верхним полевым транзисторм 01 и диодом Шоттки D1 , должна быть настолько не ­ большой , насколько это возможно. Все переходные процессы и ключевые токи заключены в этой петле . Для минимизации индук­ тивности петли все проводники должны быть как можно шире и короче. Уменьшение площади , занимаемой элементами петли, сни­ жает электромагнитное излучение (ЭМИ) , понижает выбросы тока в земляную шину, что "очищает" землю для остальной части схемы и приводит к более устойчивой работе системы в целом . З. Соединительный проводник между 01, D1 и выходным дроссе ­ лем должен иметь достаточную ширину или представлять собой про­ сто участок медной фольги , при этом длина его должна быть минимально возможной . Это снижает ЭМИ . Паразитное сопротивле­ ние проводника между дросселем и токочувствительным резисто ­ ром снижает эффективность схемы , поэтому он должен иметь ШИМ-КОНТРОЛЛЕР С УПРАВЛЕНИЕМ ПО НАПРЯЖЕНИЮ Рис. 5. Зависимость К.П . Д. от выходного тока 100% ·---т--- 95% 90% q 85% с; 80% 75% l 70% 00 20 40 60 80 10.0 120 14.0 Выходной тоt: , А SCHOJ_5G минимальное сопротивление , т.е . большую ширину при минималь­ ной длине . 4 _Выходной конденсатор Соuт следует располагать ближе к на ­ грузке . Так как только он обеспечивает все переходные процессы в нагрузке , соединения между Соuт и нагрузкой доолжны быть корот­ кими широкими полосками медной фольги с минимальными индуктивностью и сопротивлением . 5 . Микросхему SC 11О1 лучше всего размещать над изолирован­ ной заземлённой областью . Выводы GND и PGND должны иметь соединение с этой землёй . Эта изолированная земля должна со­ единяться с основной землёй проводником, который идёт от вывода GND к земле выходного конденсатора(ов). Если это невоз­ можно, вывод GND может быть соединён с земляной шиной между выходной ёмкостью и петлёй C1N , 01 , D1 или иметь выход непосред­ ственновпетлюCIN•01,D1. б . Вывод Vcc подводится к питанию 5 В через резистор сопро­ тивлением 10 Ом , с вывода питания на GND подключается керамический конденсатор ёмкостью О . 1 мкФ , при этом длина со­ единительных проводников должна быть минимальной . 7 . Токочувствительный резистор и делитель напряжения на его базе должны образовывать минимально возможную петлю, причём возвратные проводники к CS+ и CS- микросхемы должны идти как можно ближе параллельно друг другу. Ёмкость О . 1 мкФ следует рас­ полагать по возможности ближе к выводам CS+ и CS- . 8 . Для минимизации шума на выводе FB , резисторы обратной связи следует располагать ближе к микросхеме SC 11О1 , при этом нижний резистор R8 подключается к земле у вывода GND. Рис. 6. Поясняющая диаграмма для разводки печатной платы схемы на базе SC1101 12BIN 5В Жирной линией выделена ~} сильноточная цепь 10 11 1 11 1 Vcc GI) 8 2 L Ав .....-. cs- FB L__ 2.З2 • J~ч. ~ ТО. 13 SC1101CS ::_1 _. ]5м_Qм CS+ вsт !... - г 4МkГ - Vоот D1 4 PGМJ он5 ~~ -~ г СоvтТ я. v scrror:iA .;т . 168
ШИМ-КОНТРОЛЛЕР С УПРАВЛЕНИЕМ ПО НАПРЯЖЕНИЮ Рис. 7. Типовая схема преобразователя напряжения 3.3 В в 1.5 В/8 А IRL220 3S +З.38 ц о1-- ~- ~- GND T220.f 220 .o - +128 - +58 ...!О... 50100 C2 ... C7 - AVX : TPSE227M010 01 , 01 - приборы lпternatioп L1 - Coilcraft: D05022P-392H al Rectifier с 1 J1. 5м0м З2СТQ 0305 ~&' -- -- f01 220 .f 220. °Г 11. 1 Vcc GND 8 2 ,_ CS- F8 7 ТО. 1 SC1101CS З CS+ 8ST ~ 4 5 f0. 1 ГPGND DH 0.1=r SCllOIЗA 24 124 f 1о Vouт 0.01 Рис. в. Преобразователь напряжения 5 В в З.З В/В А с конденсатором вольтодобавки LL42 ...., ,...L +58 о1-- ·-- ~- ~- GND T220. f 220 .f220. o - мо1оsо100 С2... С7 - AVX : TPSE227 01 . Dl - приборы lnter L1 - Coilcraft: D05022P natioпal Rect1fier -392НС SCllO,.... 0.1 11 11 IRL220ЗS ц 1]10 1. ТО. 1 - 5м0м +З.38 З2СТQ 205 1 030 .... + + ~ .... -- -- т01 ·~ 220.°Г220.°Г 1241 J 1 8 Vr;c GND - 2 CS- 7 +01 FВ SC1101CS З CS+ 8ST 6 - _,_ 4 г- PGND DH~ - SC1101 Е1 169
ДЛЯ ЗАМЕТОК 170
СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ИВП В данном разделе представлены микросхемы, предназначенные для построения сетевого импульсного источника питания, но не использую­ щие широтно-импульсную модуляцию . Впервые приводится информа­ ция по новейшим микросхемам : 1055ЕУ4 , 1055ЕУ5 и 1182ГГЗ . ОТЕЧЕСТВЕННАЯ МИКРОСХЕМА Стр. ЗАРУБЕЖНЫЙ АНАЛОГ 174ГФ1 Набор функциональных блоков для построения ИВП .. . ........ 172 1021ХА1 Схема управления однотактным импульсным ивп ... ... ....... . 173 1ОЗЗЕУ1 , UAO 1.4601 Схема управления ТDА4б00/01 Схема управления импульсным Стр. импульсным ивп ...... " . . " " 174 источником вторичного питания ....... 175 10ЗЗЕУ2/З/5, 1087ЕУ1 Схемы управления 1055ЕУ4 1055ЕУ5 1182ГГЗ !Р.:41 импульсным ивп ...... " " " . . 184 ЧИМ-контроллер резонансного источника питания .... .. .. . .... 193 ЧИМ-контроллер резонансного источника питания .... . ........ 195 Полумостовой автогенератор ВИП ....... . ....... . ..... . .... 199 А11 н2u ... R10 5.~ ... ТDА4б05/-2/-З Схемы упрвления импульсным 01 источником вторичного питания на МОП-транзисторе . . """""""". 185 Dб n, R15 04 0YW72 171 1
Без аналога ОСОБЕННОСТИ • На11рt1 женме mпания •••• " • •• ••••..•• " ••• •• •• •• ••• •• ••••••• . 9". 13 В • Ток потребпення •• •••• •• •.•• ••• ••• •••• •• ••••• •••.• ••••••.•••••• 22 мА • Частота генерации •..• •••••• ....•••• ...•••• •• •••••••• 14060 ".17190 Гц • Диапазои раб()'jиктемператур • . .• ••• •• .••• .••••. .••• • •••••• -1О ." +70'С ТИПОНОМИНАЛЫ К174ГФ1 Товарные знаки фирм изготовителей ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ Микросхема 174ГФ1 представляет из себя задающий генератор , схему фазового дискриминатора и выходной усилитель , ооъеди­ ненные в одном корпусе и имеющие общие цепи питания. Этот набор компонентов предназначен для построения задающего гене­ ратора строчной развертки твлввизионного приемника или схемы импульсного источника питания Дополнительнительную информа­ цию можно получить в издании "Микросхемы для бытовой радиоаппаратуры" , дополнение nервое, Новаченко И.В . и др. , М " РиС,1990г.. стр. 12". 17. ЦОКОЛЕВКАКОРПУСОВ -------------------------------- Пластмассо вый корпус типа 201 . 14-1 СТРУКТУРНАSI СХЕМА Vcc SТRB FDI FD2 RC 172 Конденсатор ОС СFв Вход выходного усилителя IN2 Общий GNO Выход выходного усилителя OUT2 Напряжение пи тания Vcc Вы><од усилителя фор11АИрователя Ol!rl Конденсатор ОС СFв Vю INI OUT2 Ol!rl IN2 GND fдDJ Регулировка частоты синхронизатора RC RС-фипьтр F02 2-ой вход фазового дискриминатора STRB Стробирование фазового дисkриминатора FDI v.o IN1 1-ый вход фазовоrо дискриминатора Выход фазового джжр11минвтора Вход усилителя -формирователя 5440BCOJ СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИSI Схемы включения опубликованы в издании " Микросхемы для бытовой радиоаппаратуры" . дополнение первое , Новаченко И . В. и др., М., РиС,1990 г., стр. 12".17.
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ОДНОТАКТНЫМ ИМПУЛЬСНЫМ ИВП 1021ХА1 Аналоr ТDА2582 ОСОБЕННОСТИ Товврные знаки фирм изrотовителей ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ • ВозмоJОЮСть синхронизации с частотой строчной развертки телевизионноrо приемника Микросхема 1012ХА1 представляет из себя схему управления однотактным импульсным источником питания с возможностью синхронизации частотой развертки телевизионного приемника . Напр~~жениепитания • . " • ....... " • • . •••• .... "" . • .... •• ... 10".14В • Мощность рассеивания " ...• .... " • " ..•.... . .....••• " " • ... . О.7Вт В силу вышеизложенного, основным назначением прибора явля­ ется работа в источниках питания телевизионных приемников цветного и черно-белого изображения . Дополнительную информа ­ цию можно получить в издании "Микросхе мы для бытовой аппаратуры ", дополнение второе , Новаченко И.В. и др., М, РиС , 1992 г., стр. 101 ". 106. • Собств-ая частота rенерацим : АЛА1021ХА1А ... •• ...•.......... • . • ........... • 14844".16094Гц АЛА1021ХА1Б .• .. .• ..• • ... . ......•...... • ... • •. 12500".18750Гц • Ток наrрузки по выводу [П] ... . ....... . .... . " ...................40мА ТИПОНОМИНАЛЫ КР1021ХА1д КР1021ХА1Б ЦОКОЛЕВКАКОРПУСОВ ------------------------------- Пластмассовый корпус типа 238. 16-2 (вид сверху) Вы ход фазового детектора PDO GND Общ.ий вывод Вход импульсов обратного входа FPI FA Вход управления генератором Вход опорной частоты RFI FREF Выход опорного наnряжеt-1ия генератора Вход бЛОt<ировt<и/nеразаnусха ВLK/RES Ас Подключе><ие времязадающей цепи У11>ав,_ие ражимом эапусха SS МОд ОГраничение рабочего цикла Вход токовой защ.иты ОСР OUT Выход Вход защиты от перенапряжения OVP REF Вход опорного напряжения Вход обратной связи FB """i '===' -t =-' Vcc Наnрsпкение питания su.r rcor ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА Опубликована в издании " Микросхемы для бытовой аппаратуры ", дополнение второе, Новаченко И . В . и дР ., М , РиС. 1992 г" стр . 101 ... 106. СХЕМА ВКЛЮЧЕНИЯ Опубликована в издании "Микросхемы для бытовой аппаратуры '', дополнение второе , Новаченко И . В . и др" М. РиС, 1992 г. , стр . 101 ... 106. 173 11
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫМ ИВП 1ОЗЗЕУ1, UA01.4601 Аналоги : 10ЗЗЕУ1 - ТDА4б00 UA01 .4601 - ТDА4601 ОСОБЕННОСТИ ISIEMENS I 1 1 • Непосредственное управление мощным переключающим транзистором • Малы й пусковой ток • Oбpa:nta• характеристика перегрузки (с ограничением выходной мощности! • Формирование тока базы, пропорционального току колле кт орв • Встроенна• схема обработки нештатных ражимов • Частота пераключени• • •• • • • •••• •• ••••••••••••• •• •...••.•• ••• до90 кГц ЦОКОЛЕВКАКОРПУСОВ Пластмассовый корпус типа 1102.9-5 / 9 Vs наnряжени е nитания 8 оuт выход ,... -: : r: :: :: :;::::: СН Выход заряда разделит. ко"1.денсатора сом Общий (соед . с теnлоотв . ) BLK Вход блокировки RAMP Вход nилообразного наrряжения FB входОС о t; -Е== С1) L== С1) :I:::== о,... 3 2 SCL вход огредеnения начала такrа ,.... 1 Vяu выкод оrюрноrо НSflЖЖекоtЯ 544z1co1 - 174 Товарные знаки фирм изготовителей ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ Микросхемы 10ЗЗЕУ1 и UA01 .4601 предназначены для возбужде­ ния, управления , контроля и защиты переключающего тран зистора импульсного ИВП , построенного по схеме однотактного обратнохо­ дового преобразователя, а также для защиты ИВП в целом . Подобные источники вторичного питания испельзуются в основном в телевизионных приемниках черно-белого и цветного изображе­ ния . Микросхема выполнена в пластмассовом корпусе типа 1102.9 -5 . тиnонОМИНАЛЫ Типономинал 1 Производитель 1 Мощность ИВП КР10ЗЗЕУ1 ф Тор до 100Вт 0 мэлз - UA0 1.4601 ф 1 Квазар до350Вт СТРУКТУРНАЯ СХЕМА Не имеет отличий от структурной схемы TDA4600/ 1, См . стр. 175. СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ Не имеют отличий от схем включения TDA4600/1 , См стр. 180... 181 .
SIEMENS ОСОБЕННОСТИ • Непосредственное управление мощным переключающим транзистором • Маnый пусковой ток • Об р а тн а я характеристика перегрузки (с ог р ан и че н ие м выходной мощности) • Формиров . ..ие тока базы, пропорционвnьноrо току комектора • Встроеннвв схемв обрабоТl(И нештатных режимов • Чвстотв переключения •••••••••• • ••••• •••••••••••••• •• •••••• •• до 90 кfц ТИПОНОМИНАЛ Ы ТИПОIЮМИНаn '· Корпус Выходная мощносп. ив n TDA4600 SIP-9 40... 100Вт --- TDA4600D DIP-18 40... 100Вт --- TDA4601 SIP-9 до35Овi -- -- - mA4601D DIP-18 до120Вт ЦОКОЛЕВКАКОРПУСОВ Пластмассовый корпус типа SIP-9 / -~ Vs Напряжение nитаниR в OUT Выход ... 7 ...... СН Выход заряда разделит . конденсатора о б оi5 ~4 D -I::::== СОМ Общий (соед . с теnлоотв . } ВLК Вход бЛОl<иро&кИ RAMP вход пилообраэноrо напряжения FB ВходОС 1- 2 SCL Вход определения мачала такта ' ,..... 1 VREF выход опорного напряжения 544~0 , СТРУКТУРНАЯ СХЕМА УПРАВЛЯ!ОЩИЙ УСИЛИТЕЛЬ СХЕМА СХЕМА ЗАЩИТЫ ПО ТОКУ ЗАПУСКА и (:ТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ДЕТЕКТОР ПЕРЕГРУЗКИ SCL FB RAMP TDA4600/ 1 СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫМ ИСТОЧНИКОМ ВТОРИЧНОГО ПИТАНИЯ ОБ ЩЕЕ ОПИСАНИЕ Микросхема TDA4600/ 1 предназначена для возбуждения , управ­ ления, контроля и защиты переключающего транзистора импульсного ИВП, построенного по схеме однотактного обратнохо­ дового преобразователя, а также для защиты ИВП в целом. При возникновении неисправности микросхема предотвращает скачки выходного напря же н ия. Область применения прибора TDA4600/1 не ограничивается только телевизионными приемниками , видео· магнитофонами, высококачественной акустической аппаратурой и активными акустическими системами; микросхема может также эффективно использоваться в источниках питания специализиро­ ванной , профессиональной аппаратуры, благодаря расширенным функциональным возможностям по управлению и стабилизации высоковольтного напряжения при значительных изменениях на­ грузки . Пластмассовый корпус типа DIP- 1В (ВИД св..рху) Выход опорного напряжения Vя eF Вход определения начала такта SCL Вход ОС FB вход nилообраэноrо напряжения RAMP Вход бло«ировки BLK Общий СОМ Выход заряда раз.дел. конденсатора СН Выход OUT НалрЯЖение питания Vs -l!==~t'"""'"' УСИЛИТЕЛЬ выходного ТОКА ТРИГГЕР "СТАРТ-СТОП- СХЕМА ЗАРЯдА РАЗДЕЛИТЕIЬНОГО КОНДЕНСАТОРА УПРАВЛЯЮЩАЯ ЛОГИЧЕСКАЯ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ СХЕМА ТОКА6АЗЫ BLK сом сом Общий сом сом сом 5<42АСО2 Vs OUT сн 175 1
TDA4600/1 МАКСИМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ Наnряжениеnитания(выводffi]) ........ . •• ............ . 20В Рабочий диаnазон наnряжения nитания ................ 7 .8 ... 18 В Выходное оnорное наnряжение (вывод Ш> .......... ........ 6 В Зонаоnознаваниянуля(вывод(g]). .. .. ..·..•.... . - 0 .6 ...0 .6В НаnряжениеОС(выводlli])........ ....ЗВ Наnряжение на выводе И] ......................... • . .. ..... 8 В Наnряжение на входе блокировки (вывод ffi]) . . . . . ,• • ......8В Наnряжение на выводе IIJ. ............... .. .....• . . .. .V9В Выходное наnряжение (выводrn:J) ........ •• , , .......... V9 В Входнойтокnoвыводу(gJ............• . . . .•.••.. ..... -5...5мА ВходнойтокцеnиОС(выводlli])........ • • . •• . . ...... -3.. .ЗмА ВходнойтокnoвыводуИ].................• . .• . .• . . . . . ...5мА Примечаниt1 : 1 . Без использования теплоотвода. СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫМ ИВП Входной ток no входу блокировки (вывод ffi]) ..... • . . . . . . .. .. 5 мА Уровеньотсечкитокабазы(выводII])......... ........ - 1...1.5А Выходнойток(выводrn:J) .... .. . , .. . ••....••.. . ..... - 1.5А Темnературакристалла .............. • • . • • • • • • • • • ... . 125"С Диаnазон темnератур хранения . . . . . . . .... ..... - 40...125"С Диаnазон рабочих темnератур. . . . . . . . . . . ...... ... О...70"С Теnловое соnротивление для TDA4600/1: кристалл-окружающая среда .•. •.• ..... . 70К/Вт кристалл-корnус ............. ....... " ...... 15КfВт Теnловое соnротивление для TDA4600D / 1D: кристалл-окружающая среда 1 ••••••••••••••• . 60К/Вт кристалл-корnус2 . . . • • • • • •• • •••.••• •••• . 44 К/Вт 2. Распайка корпуса на печатной плате с медным слоем толщиной 35 мкм, охлаждающая поверхность 25 см2 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ______________________________ При ТА= 25 'С; в соответствии со схемой измерения (Рис. 8) и временной диаграммой, если не указано иначе Символ 1 Параметр 1 Условия k ЗнЗ'jение · 1 Единица неменее -,- ТиiiОвое . ТНёболееi измерения РЕЖИМ ЗАПУСКА 1 V9=28 0.5 Ток потребления (до включения напряжения V1) V9 =5B 1.5 2.0 V9=10В 2.4 3.2 Напряжение включения v, 11.0 118 12.3 РАБОЧИЙ РЕЖИМ (V9 = 108, VFв=-108, VsCL = ±0.5 8 , f = 20кГц, Рабочий цикл= 1:2) ---т-----------------------т---------- --~-- - - - - rок потребления v,,,=-1ов 110 135 160 V,,,=OB 50 75 100 ---t-----------------------t------- -~----+-- v, Опорное напряжение 1, "0.1 мА 4.0 4.2 4.5 мА мА мА в мА мА в /, .;; 5мд 4.0 4.2 4.5 в ТС, ТКопорногонапряжения 10-з 1/К ---- ----------------< -------------+-----+-- ---1----+---- Vз Управляющее напряжение ОС v,,, =О В 2.3 2.6 2.9 В v, Амплитуда пилообразного напряжения v,,, =О В 1.8 2.2 2.5 В JV4 Изменения амппитуды пилообразного напряжения v,,, =О 8/-10 В 0.3 0.4 0.5 В V5 : Напряжение блокировки 6.0 7.0 8.0 В Vo1 1 Выходноенапряжениенавыводеil] V,,,=OB 2.7 3.3 4.0 В Vов Выходноенапряжениенавыводе~ V,,,=OB 2.7 3.4 4.0 8 ·-J~Изменениявы~~;огонапряжениянавыводе~ V,,,=OB/-108 1.6 2.0 2.4 В V2 1 Напряжение ОС v,,, =О 8/-10 В 0.2 В -~ напряжен~е отключения на выводе 1!14____________ -+ ----- - v, , tlапряжение срабатывания триггера блокировки V,,,=ОВ V9 Напряжение питания, при котором бпокируется выход V,,, =О В JV9 Изменение напряжения питания , вызывающее отключение V1 : (с последующим снижением уровня напряжения V9) 1.8 V1/2-0.1 6.7 0.3 0.6 1.0 в fон Время переключения напряжения на вторичной обмотке 350 450 мс 1 Частота колебаний ---------------+----М-о-щ-но_ст_ь_н_а_rр_уз_к_и_3_В_т__-+---7-О--+--75--+----+---кП_ц_ Примечания : Условия охлаждения оптимизированы в соответствии с предельными значениями (ТА; Тj; RfhJC; RthSA;). 176
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫМ ИВП ОПИСАНИЕ ВЫВОДОВ Номер вывода 1 Символ 1 VREF 2 SCL з FB - 4 RАМР 5 ВLК б сом 7 сн в оuт - 9 Vs ВРЕМЕННЫЕ ДИАГРАММЫ VscL .B +0.5 о - 0.5 v•.в 2 о :f?- 4 : 1 2_, _, 1 Функция Выход опорного напряжения VREF Вход определения начала такта (опознавание перехода через нуль) Вход управления режимом (напряжение обратной связи) Вход пилообразного напряжения (имитация тока коллектора) Вход блокировки Общий выход, земля (должен быть обязательно заземлен) Выход для заряда разделительного конденсатора (по цепи постоянного тока) Выход запускающих импульсов переключающего транзистора Вход напряжения питания Рис. 8. Схема для измерения характеристик CH~7----<1>-...,.,.+~tl 1N400З 10.0 оuт в ~ 1----<1>-----0 1, FB 1-'3'---+--{=}--~>-0VCONТIOt. СОМ SCL ~2'---+--{=}-0 6 5422АТОf ~;i -+ 1о-1 1 1 10! 30 40 60 во VFВ=-108 v"=o o ~I~-·--_---~~~~~~~ SU2AZOf TDA4600/1 t, мкс 11 t. мкс t,мкс 177
TDA4600/1 ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ 100 80 60 40 20 о Рис. 1 . Зависимость частоты от выходной мощности 1, кГц ~ t--~ "--~!'.... ~1'-. ~ ~,- о 20 40 60 Роvт . Вт 80 100 120 5442AG0f Рис . 4 . Зависимость выходного напряжения от входного напряжения 151 150 149 148 Vi1 147 160 178 -~ ~ 1 180 200 220 V(AC) , B 1 v ~- i 240 280 SЦ2AGQ4 Рис . 2. Зависимость КПД от выходной мощности 100 во во 40 20 о КПД ,% - 11 t-- д=- - ~ 1 J - о 1 20 40 i 60 Роит, Вт ~!-t-- во 100 120 S442AG02 Рис. 5. Зависимость приведенного теплового сопротивления от длины стороны квадратной теплоотводящей поверхности на плате RтНJд1 (f )/RтНJд(f=О ) 0.9 0.8 0.5 ~------~------~ о 50 l, мм 100 S442AG05 Рис. 7. Нагрузочная характеристика (Дпя схемы на Рис . 14) VsEc. В 12 10 2 0.51.01.52.02.5З.03.54.04.5 •sEc. A 5422AG07 СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫМ ИВП Рис. 3. Нагрузочная характеристика Vp1N2. В 160 140 120 100 во 60 40 20 о о 200 400 600 воо 1000 1200 IР1ю.мА S'"2.A.GOЗ Рис. б. Нагрузочная характеристика (Дпя схемы на Рис. 14) VsEc. В 200 1ВО 160 140 120 100 80 60 40 20 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 lsec. A 5422AGOIJ
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫМ ИВП ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ Микросхема TDA4600/1 предназначена для возбуждения , управ­ ления, контроля и защиты переключающего транзистора импульсного ИВП , построенного по схеме однотактного обратнохо­ дового преобразователя, в процессе пуска, в нормальном режиме работы и в режиме перегрузки, а также при возникновении неис­ правности. В последнем случае включение переключающего транзистора блокируется, и предотвращается резкое увеличение выходного напряжения (на вторичной обмотке) . ЗАПУСК Процедура запуска содержит следующие три последовательно выполняемых этапа: Установка внvтреннего напряжения питания . Внутреннее напря ­ жение питания питает все элементы микросхемы и влияет на процесс заряда разделительного электролитического конденсато­ ра, который соединен с базой переключающего транзистора. Потребление тока в этой фазе остается в пределах 3.2 мА при на­ пряжении питания Vэ. не достигающем 12 В. разрешение использования внутреннего напряжения питания . Как только напряжение V9 достигает значения порядка 12 В , внут­ реннее напряжение питания становится доступным для всех компонентов микросхемы , за исключением управляющей логичес­ кой схемы, и на выводе Ш появляется опорное напряжение V, = 4 В, при этом начинают работать схемы тепловой защиты, защиты от пе­ регрузки и токовой защиты. !'азблокирование управляющей логической схемы. По мере фор ­ мирования опорного напряжения дополнительная схема стабилизации вырабатывает ток питания управляющей логической схемы. После завершения этого этапа микросхема полностью гото ­ ва к работе. Первый из перечисленных выше этапов необходим для гарантии успешного выполнения процесса заряда разделительного электро­ литического конденсатора, который осуществляет пуск ключевого транзистора . Только после этого возможен надежный , правильный ввод транзистора в рабочий режим . РАБОЧИЙ И УПРАВЛЯЮЩИЙ РЕЖИМЫ При поступлении на вывод [2] сигнала о моменте прохождения переменным напряжением с обмотки ОС нулевого уровня, этот сиг­ нал , после фиксации , подается на управляющую логическую схему. На вывод~ (вход управления режимом) поступает сигнал после выпрямления напряжения с обмотки ОС. Управляющий усилитель работает при входном напряжении около 2 В и токе порядка 1.4 мА . Рабочий диапазон управляющего усилителя определяется внутрен­ ним напряжением питания, данными опознавания перегрузки по току и данными имитатора коллекторного тока. Имитация коллек­ торного тока обеспечивается внешней АС-цепью , подключенной к выводу И] и значениями пороговых напряжений, установленными внутри микросхемы. Предельно допустимый коллекторный ток для переключающего транзистора (точка перегиба характеристики) растет пропорционально увеличению емкости АС-цепи ( 1О нФ ). Та­ ким образом, обеспечивается требуемый рабочий диапазон управляющего усилителя. Диапазон управления - от фиксирован­ ного постоянного напряжения +2 В до текущего значения пилообразного напряжения (на выводе И]), которое нарастает до максимального значения 4 В (опорное напряжение). С уменьшени­ ем нагрузки в цепи вторичной обмотки трансформатора до уровня порядка 20 Вт, частота переключения возрастает (около 50 кГц) при практически неизменном значении рабочего цикла ( 1:3) . Уменьше­ ние нагрузки до 1 Вт приводит к повышению частоты переключения (до значе ния порядка 70 кГц) и уменьшению значения рабочего TDA4600/1 цикла ( 1: 11 ). При этом предельное значение тока коллектора становится меньше 1 А . Уровни выходного сигнала с управляющего усилителя, данные схемы опознавания перегрузки и данные имитатора коллекторного тока сравниваются схемой триггера "старт-стоп", и результат пере­ дается на схему управляющей логики . Вывод ffi] дает возможность блокировать извне работу микросхемы. Выходной сигнал на выво ­ де [Ш должен блокироваться , когда напряжение на выводе ffi] не превышает значения (VREF/2) - 0 .1. Состояние триггеров в схеме уп­ равляющей логики определяется сигналом от схемы запуска, данными детектора перехода через нуль и наличием разрешающе ­ го сигнала от триггера "старт-стоп" . Состояние этих элементов определяет режим работы усилителя выходного тока и блокировку этого тока . Усилитель выходного тока передает пилообразное напряжение V4 на выход (вывод [Ю) . ОС по току между вывода ­ ми [Ш и [1J действует через внешниi1 навесной резистор (А = 0 .68 Ом). Конкретное значение сопротивления резистора оп ­ ределяет максимальную амплитуду пускового тока базы для переключающего транзистора. РЕЖИМ БЛОКИРОВКИ При блокировке выходного тока схемой управляющей логики на выводе [1J устанавливается фиксированный уровень выходного на­ пряжения 1.6 В , в результате чего блокируется запуск переключающего транзистора. Такой способ защиты разрешен только в том случае , если питающее напряжение на выводе rn:J до­ стигло значения , . . 6 .7 В или , если к выводу ffi] приложено напряжение , не превышающее величины (VREF/ 2) - 0 .1 . В случае КЗ в цепях вторичных обмоток импульсного ИВП микросхема непре­ рывно контролирует аварийную ситуацию (устранена или нет возникшая неисправность) . При полном отсутствии нагрузки на вы­ ходе ИВП, устанавливается малое значение рабочего цикла выходных импульсов ; в результате общее потребление мощности ИВП удерживается в пределах 6 ... 10 Вт в обоих рабочих режимах. В случае , если после блокировки выхода микросхемы в результате падения напряжения питания ниже 6.7 В происходит дальнейшее понижение уровня напряжения (на '1V9 = 0 .6 В), отключается опор­ ное напряжение (4 В) . РЕЖИМ БЛОКИРОВКИ С НЕПРЕРЫВНЫМ КОНТРОЛЕМ АВАРИЙНОЙ СИТУАЦИИ Этот режим используется при возникновении таких ситуаций, как низкое входное напряжение и/или перенапряжение на выходе им­ пульсного ИВП (например , в результате изменения параметров отдельных компонентов ИВП). В тех случаях, когда выход (вывод [Ш) блокируется в результате падения напряжения на выводе ffi] ниже порогового уровня блокировки (номинальное значение V,/2), снижается потребление тока (/9 ,.. 14мА при V9 =10 В). При соответствующем высокоомном пусковом резисторе напря­ жение питания V9 будет снижаться ниже того минимального уровня, при котором отключается опорное напряжение V, (5.7 В) . Отключе­ ние напряжения V, приводит к дальнейшему снижению тока потребления до 19 ,.. 3 .2 мА при V9 ,.. 10 В. Эти снижения тока потребления могут вызвать повторное повы­ шение напряжения питания до порогового уровня включения V9 . , , 12 .3 В. Как только напряжение на выводе ffi] станет выше поро­ гового уровня блокировки , ИВП снова готов к работе. В случае непрерывного повторения аварийной ситуации (V5 ;;. V1/2 - 0 . 1 В) , режим включения периодически прерывается ре­ жимом блокировки так, как зто было рассмотрено выше , т. е . блокировка выхода (вывод [Ю), падение напряжения V9 , и т. д. 179 1
TDA4600/1 ТЕПЛОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ TDA4601 D Для микросхемы TDA4601 О в корпусе DIP-18 величина теплового сопротивления кристалл-окружающая среда зависит от площади теплоотвода , выполненного из медного покрытия печатной платы и связанного с выводами [!QJ ... [1]]. На Рис. 5 показана ~ависимость приведенного теплового сопротивления кристалл-окружающая среда от длины стороны квадратного теплоотвода , выполненного из медного покрытия печатной платы (толщина покрытия 35 мкм) . Тепловое сопротивление RтнJдl = 60 К/Вт при длине t =О, Тд = 70"С , Р0 = 1 Вт, печатная плата находится в вертикальном положении при естественном воздушном охлаждении . ИСПОЛЬЗОВАНИЕПОЗИСТОРА Фирмой Siemeпs был разработан терморезистор с положитель­ ным ТКС (позистор) типа Q63100-P2462-J29 специально для применения в импульсных ИВП, а также в других электронных схе­ мах, питающихся непосредственно от сетевого выпрямителя, особенно, если требуется иметь нарастающее значение тока при запуске . Эффективность такого терморезистора в однотактных об­ ратноходовых ИВП телевизионных приемников была проверена в многочисленных вариантах применения . Результаты подобных ис ­ пытаний нового терморезистора с положительным ТКС в качестве вспомогательного компонента схемы показали, что он позволяет уменьшить потребление мощности по крайней мере на 2 Вт. Повы­ шение КПД работы схемы с таким терморезистором наиболее очевидно проявляется в дежурном режиме работы телевизионного приемника. ЗАМЕЧАНИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ПЕРВЫЙ ВАРИАНТ СХЕМЫ ИВП С РАСШИРЕННЫМ ДИАПАЗОНОМ ВХОД­ НОГО НАПРЯЖЕНИЯ Схема однотактного обратноходового преобразователя (см . Рис. 9) со свободной частотой колебаний, разработанная для рас ­ ширенного диапазона входного переменного напряжения (универсальный сетевой вход), требует, чтобы выходная мощность не зависела от напряжения питания микросхемы, получаемого из выпрямленного напряжения сети. Из этого следует, что величина напряжения с обмотки 11 - 1З будет определяться величиной нагрузки в цепи вторичной обмотки трансформатора . Запуск в этом случае не является таким "гладким", как при питании от обмотки 11 - 1З, поскольку микросхема TDA4600/1 должна питаться от схемы запуска до тех пор, пока не закончится процесс заряда емкостей в цепях вторичной обмотки. Это удлиняет время включения , особен­ но при пониженном напряжении сети. Временной интервал включения можно сократить путем исполь ­ зованием специальной пусковой схемы (показана пунктирно й линией). Напряжение неконтролируемой фазы запуска с обмотки ОС 15-9 в данном случае используется для питания микросхемы . Как только на обмотке 11-1 З формируется ток для питания TDA4600/ 1, блокируется транзистор Т1. Поэтому схема управления не оказывает влияние на дальнейшую работу пусковой схемы. 180 СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫМ ИВП Ток включения необходим только на время 6 ... 8 с, до тех пор, пока не будет достигнута рабочая температура позистора. Малое значе­ ние теплоемкости позистора допускает повторное включение схемы уже через 2 с. Другим положительным результатом его применения является улучшение режима КЗ схемы. Контакты-фиксаторы позво­ ляют практически неограниченно выдерживать импульсный режим работы, гарантируя таким образом высокую надежность схемы. Следует также отметить огнестойкость и малогабаритность плас­ тмассового корпуса указанного выше позистора . Технические данные позистора Параметр 1 Значение 1 Единица измерени1 Пробивное напряжение при т. =бО"С 350 8 --- Сопротнвление прн т. =25'С 5 кОм --- Допуск на значение сопротивления 25 % Пропускаемый ток 20 мА(поm) Остаточный ток прн v. (max) 2 мА --- Предельное падение напряжения 265 8 _<Jriopнaя температура 190 "С(поm) тк 26 %/К( поm) Предельно допустимый рабочий ток 0.1 А Диапазон температур хранения 1 - 25... 125 ·с Рис. 9. Типовая схема источника питания с универсальным входом ... 8со ~о 1- б. теплоотвод 5422А.АО2 -
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫМ ИВП 8ТОРОЙ ВАРИАНТ СХЕМЫ ИВП С РАСШИРЕННЫМ ДИАПАЗОНОМ ВХОД­ НОГО НАПРЯЖЕНИЯ 8 схеме на Рис. 1О емкость конденсатора фильтра на выходе вы­ прямителя требуется увеличить до 470 мкФ с тем , чтобы обеспечить устойчивое и свободное от фона переменного тока напряжение в ре­ жиме, коrда работа ведется на нижнем предельном уровне входного напряжения (VuNE = 80 В). Для питания микросхемы в режиме стаби ­ лизации используется обмотка 9-11 , а для улучшения условий запуска импульсного ИВП при пониженном входном напряжении ис­ пользуется также вспомогательный стаб1111изатор на транзисторе 80139, питающийся напряжением с обмотки 13-15, снимаемым во Вj)емя неуправляемой фазы запуска . Этот стабилизатор отключает ­ ся стабилитроном С 12 сразу после запуска . По сравнению со стандартной схемой, питающейся от напряжения 220 8, необходимо включить диод типа ВУ231 между коллектором и эмиттером транзистора BU208 для того , чтобы предотвратить обратные выбросы при работе транзистора в расширенном диапазо ­ не напряжения сети (80... 270 В) . По сравнению с прибором TDA4600, микросхема TDA4601 су­ щественно лучше отрабатывает процедуру блокировки при понижении напряжения на выводе ffi]. Кроме того , микросхема TDA4601 обеспечивает более точную блокировку выхода (вы­ вод rn:J) . благодаря гистерезису дифференциального усилителя на входе блокировки (вывод ffi]) . В импульсных ИВП с универсальным входом рекомендуется использование микросхемы TDA4601 (вмес­ то микросхемы ТDА4600) . При адекватности требований к качеству работы и к эксплуатационному обеспечению стандартной схемы импульсного ИВП на нагрузку мощнос'тыо 120 Вт, модернизация его для работы в расширенном диапазоне напряжения сети (80...270 В) сводится только к некоторым затратам времени . Рис. 1О. Альтернативная схема источника питания с универсальным входом 6, теплоотв од 1000.0 ~0~и~~:a;sJe~~-AX шении допустимой ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТИ 5422АА0 1 TDA4600/1 СХЕМА С УЛУЧШЕННОЙ СТАБИЛИЗАЦИЕЙ И ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ПРИ КОРОТКОМ ЗАМЫКАНИИ Процедура включения схемы на Рис. 11 полностью совпадает с рассмот ренной для схемы на Рис. 1 О . Ключевой транзистор BU508A выбран для снижения себестоимости , а для оптимальной работы в дежурном режиме емкость конденсатора между выводами (g] и mJ увеличена до 100 пФ . Стабилитрон Сб.2 передает управля­ ющее напряжение .1VcONт прямо на вывод m], что в итоге улучшает стабилизацию . Особенности изготовления и индуктивная связь в обратнохо ­ довых трансформаторах в отдельных случаях пороЖдают различно­ го рода выбросы напряжения и тока , которые проходят через обмотку ОС 9-15, через ослабляющую помехи RС-цепь (33 Ом х 22 нФ) и резистор с сопротивлением 10 кОм и проникают на вход обнаружения перехода через нуль (вывод (g]) ; в результате этих выборосов в микросхеме пороЖдаются сдвоенные импульсы либо целые пакеты импульсов. Эти паразитные импульсные пакеты приводят к насыщению магнитного материала обратноходового трансформатора , и , тем самым , повышают опасность повреждения импульсного ивп . По мере повышения мощности импульсного ИВП растет вероят­ ность образование подобных выбросов напряжения и тока . В окрес­ тности точки переключения такJ1о.е возможны подобные паразитные процессы. Однако импульсный ИВП позволяет минимизировать потребляемую им мощность во всех случаях перегрузки и К3 . Для этого образуется последовательный резонансный контур , как соче ­ тание индуктивности 4 .7 мкГн и емкости 22 нФ . резонансная часто ­ та которого соответствует частоте автоколебаний трансформатора . Выбросы напряжения этого резонансного контура при КЗ замыка ­ ются через резистор сопротивлением 33 Ом. Частота колебаний резонансного контура: 1 f= •~ = 500кГц. 2nvLC Рис. 11 • Схвма источника питания с улучшеной стабилизацией и характеристиками при КЗ ... 1..... б , теплоотвод 470.0 ~ттдч~~~~:ы~ шении допустимой ВЫХОДНОЙ МОЩН ОСТИ S<2ZUOЗ 181 11
TDA4600/1 СХЕМА С ПОВЫШЕННОЙ СТАБИЛЬНОСТЬЮ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ИВП общего назначения должны обеспечивать стабильность ни­ зковольтного напряжения при большом токе нагрузки. При исполь­ зовании обратноходовых преобразователей это возможно, но только путем строго соблюдения ряда условий, и в то же время оп ­ равдано из экономических соображений . Обратноходовой преобра­ зователь с электрической развязкой входных и выходных цепей и повышенной стабильностью выходного напряжения должен иметь возможность получения управляющей информации от выходного напряжения преобразователя, т.е. цепи вторичной обмотки трансформатора . Имеются только два пути достижения этой цели : использование трансформаторной связи с надежной защитой от на­ водок электромагнитных полей преобразователя, либо использова­ ние устройства оптронной развязки . Такое устройство на базе оптрона CNY17 (См . Рис. 12) позволяет обеспечить электрическую развязку выходных и входных цепей обратноходового преобразова­ теля при повышенной надежности и долговременной стабильности работы . Микросхема TDA4601 D является аналогом и результатом даль­ нейшей модернизации микросхемы TDA4600D. Они полностью совместимы по всем рабочим операциям, функциональным воз ­ можностям и по возможностям управления преобразователем . Вывод !т является входом отмеченной выше управляющей инфор­ мации ; здесь происходит сравнение опорного напряжения с вывода Ш и данных от устройства оптронной развязки; затем ре­ зультаты сравнения преобразуются в сигналы управления ЧИМ/ШИМ . Используемые ранее ОС и управляющая обмотка теперь не тре­ буются . Информация ОС (выявление перехода через нуль) поступает с обмотки 3-4 (питающей обмотки). Фильтрующая цепь 330 Ом/3 . 3 нФ и 330 Ом/2.2 нФ дополнена последовательно подключенной индуктивностью 150 мкГн для предотвращения не­ же}lательных влияний на вывод [2]. Эта LС-цепь формирует последовательный резонансный контур в случае выбросов напря­ жения и К3. Рис. 12. Схема источника питания с повышенном стабиль­ ностью выходного непряжения Si2A Разрядить перед ( заменой микросхемы! Vs 2.2нФ + 100нФ 182 CNY17-F1 V1=41B + 100.oI СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫМ ИВП СХЕМА СЕТЕВОГО АДАПТЕРА С РАСШИРЕННЫМ ДИАПАЗОНОМ ВХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ Сетевой адаптер (импульсный ИВП , встроенный в сетевую вилку), благодаря своим массогабаритным показателям , работает в режиме, настолько далеком от предельных значений входного на­ пряжения и выходной мощности, что затрачивает на преобразова­ ние не более 6 Вт. Представленный на Рис. 1 З обратноходовой преобразователь с гальванической развязкой от сетевого напряжения питания, с универсальным входом .(90. . .260 В) выдерживает нагрузку мощ­ ностью 30 Вт. Компактность конструкции вилки при массе 400 г сочетается с точностью стабилизации выходного напряжения ±1 .5% . Изменение тока нагрузки от О. 1 Адо 2 А вызывает изменение выходного напряжения только на 5%. Выход устройства имеет за­ щиту от перегрузки , К3 и случайного размыкания цепи ОС. СХЕМА ИВП С ИЗМЕНЯЕМОЙ ВЕЛИЧИНОЙ ПРЕДЕЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ ТО­ КА КОЛЛЕКТОРА Допустимый диапазон входного напряжения импульсного ИВП, показанного на Рис. 14, - от 90 В до 260 В напряжения переменного тока. Разность между максимальным коллекторным током Ic u208 (max) и предельно допустимым коллекторным током Icu208 (limit) , порождающими насыщение магнитного материала об­ ратноходового трансформатора и протекающими через первичную обмотку 5-' 1' , определяется при напряжении V (АС) (miп) в виде сле­ дующего неравенства: IсвU2ов (limit) "' 1.2 х Icвu208 (max) . Из этого соотношения опраделяется мощность , передаваемая обратноходовым трансформатором , и ее значение при V (АС) (max) . В типовой схеме коллекторный ток Ic вu208 (max) практически посто­ янен в точке перегиба характеристики и не зависит от напряжения сети . Однако передаваемая на вторичную обмотку мощность увели- Рис. 1 З. Схема сетевого адаптере с расширенным диапа­ зоном входного напряжения Q ... ....... Q о о ф .., С:§ 1- 10.0 С Ограничивает lсмАХ BUSOBA 22нФ при пре вышен ии до пусти мой S422AA.05 вы ходно й мощности .
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫМ ИВП чивается в этой точке пропорционально росту напряжения, полученного после выпрямителя (Рис. 6 и Рис. 7). В импульсном ИВП с расширенным диапазоном входного напря­ жения отношение предельных значений этого нап ряжения равно 270/90 = 3/ 1. что может привести к удвоению мощности на вторич­ ной обмотке, другими словами, требуется значительно увеличивать габариты обратноходового трансформатора при та ком диапазоне входного напряжения. Точка перегиба, которая обеспечивает защиту импульсн ого ИВП от перегрузок и К3 , определяется, исходя из постоянно й времени цвпочки, подключенной к выводу@] : 'f4=270кОмх4.7нФ. Это позволяет вычислить предельно допустимую ширину им ­ пульса . Включение в схему резистора с сопротивлением 33 кОм ум ень­ шает значение этой постоянной времени в функциональной зависи ­ мости от управляющего напряжения, которое прикладывается к обмотке 13- 15, после выпрямления на диоде ВУ360 и фильтрации конденсатором емкостью 1 мкФ , что и приводит к снижению значе ­ ния постоянной времени ; это означает сокращение длительности импульса . Благодаря стабилитрону С18 можно определить уровень напряжения сети , для которого становится существенным влияние коррекции постоянной времени . Изменение значения вы прямле н ­ ного напряжения на обмотке 13-15 пропорционально изменению выпрямленного напряжения сети . Предельное значение коллекторного тока lcвИ2ов в точке перегиба снижается под влиянием указанных выше величин от значения 5 .2 А при напряжении сети 90 В до значения 3.3 А при напряжении сети 270 В . Мощность, передаваемая в точке перегиба , остается неиз­ менной в диапазоне изменения напряжения сети от 125 В до 270 В , благодаря коррекции точки перегиба (непрерывная кривая на Рис. 7 ). TDA4600/1 Рис. 14. Схема источника питания с изменяемой величиной предельного значения тока ко1111ектора ... ...._ о о "'~ ~ 6 , теплоотвод S422Ад0б 183 1
СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫМ ИВП 1ОЗЗЕУ2/З/5 1 1087ЕУ1 Аналоrи : 1ОЗЗЕУ2/5 - TDA4605 10ЗЗЕУЗ/1087ЕУ1 -1DA4605·2 ОСОБЕННОСТИ ISIEMENSI • Неп ос ре дс пе нн ое уп ра вл ен ие мо щн ым переклю чающим МОП-тран зистором • Встроенная схема подавления импульсных пакетов при КЭ • Обратная Xapal(ТeplfCТllka Д/111 заЩllТЫ внеwних компонентов от nереrрузки • Блокировка при недопустимых значениях напряжения сети • Защита от разрывов и замыканий в контуре ОС • Встроенная схема подааления паразитных колебательных процессов, инициируемых трансформатором ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ Микросхемы 10ЗЗЕУ2/З/5, 1087ЕУ1 предназначены для возбуж­ дения , управления, контроля и защиты переключающего МОП ­ транзистора импульсного ИВП, построенного по схеме однотактного обратноходового преобразователя со свободной час ­ тотой колебаний , а также для защиты ИВП в целом . Микросхемы выполняются в пластмассовом корпусе ти · па2101.8 -1. ЦОКОЛЕВКАКОРПУСОВ Пластмассовый корпус типа 2101 .8 - 1 (вид сверху) ВхQАОС FB Вход~Зl+ОГона~...., RАМР Монитор первичного напряжения MON Общий СОМ 4 -·~-- 184 SCL Вхмооределения начала r.ma SS "Мяг•ий заnуе< Vs Напряжение питания OUT Вы><ОД sцз,со1 Товарные знаки фирм изготовителей ТИПОНОМИНАЛЫ Типономинал КР10ЗЗЕУ2 КР10ЗЗЕУЗ КР10ЗЗЕУ5 КР1087ЕУ1 СТРУКТУРНАЯ СХЕМА 1 - ; Изготовитель ф ТОР • Электр