Trimis de:
Schemele simple nu sunt întotdeauna mai rele decât cele sofisticate. Și circuitele bazate pe elemente discrete nu sunt în niciun fel inferioare microcircuitelor gata făcute. Un alt exemplu poate fi văzut aici.
Unul dintre cele mai populare dispozitive electronice din zilele noastre sunt convertoarele DC-DC cu un singur ciclu de putere redusă, utilizate pe scară largă în echipamentele portabile cu baterii. Desigur, multe companii se dezvoltă activ în acest domeniu și există nenumărate astfel de dispozitive gata făcute. În fig. Ca exemplu, Figura 1 prezintă o diagramă bloc a unuia dintre convertoarele comune TPS61045 fabricate de Texas Instruments.
Această diagramă bloc nu este nimic remarcabil în ceea ce privește numărul de elemente folosite, nici mai puțin decât cele din dispozitivele similare de la alți producători. Acesta este probabil motivul pentru care convertoarele DC-DC integrate sunt produse electronice destul de scumpe. Pe lângă diagrama bloc exagerată, unele dintre aceste dispozitive suferă de instabilitate a impulsurilor din cauza unui coeficient de conversie nerezonabil de mare în bucla OOS. De exemplu, în Fig. Figura 2 prezintă o formă de undă de tensiune simplificată în acest mod prin inductanța convertorului SP6641 de la Sipex.
Aparent, faptele de mai sus au fost o consecință a utilizării tehnologiilor integrate, care, eliminând relația directă dintre numărul de componente utilizate și dimensiunea dispozitivelor electronice, au eliminat în același timp și motivația de a crea o electronică optimă. Ca urmare, complexitatea inutilă a circuitelor integrate a devenit larg răspândită, iar consumatorii trebuie să plătească pentru aceasta.
Prin urmare, acest articol încearcă să arate că, dacă nu utilizați componente inutile pentru a implementa dispozitive electronice, atunci obțineți produse care nu sunt deloc inferioare analogilor integrati și, în unele privințe, chiar superioare acestora. Începând cu un cost mai mic.
În plus, întrucât astfel de dispozitive conțin exact atâtea componente cât este necesar pentru a rezolva o problemă specifică, sunt aproape la fel de bune ca analogii integrati în ceea ce privește suprafața pe care o ocupă pe placă, deși sunt realizate pe elemente separate. În plus, implementarea pe elemente individuale face adesea posibilă furnizarea de parametri electrici mai buni decât circuitele integrate, deoarece dezvoltatorul are posibilitatea, atunci când își creează dispozitivul, de a selecta cele mai bune componente discrete în acest moment, ceea ce nu poate fi asigurat atunci când se utilizează gata făcute. microcircuite, calitatea elementelor utilizate în care este pentru totdeauna legată de perioada de dezvoltare a acestora.
Circuitul electric al unui convertor cu un singur ciclu, confirmând cele de mai sus, este prezentat în Fig. 3.
Structura dispozitivului prezentat este universală și vă permite să creați convertoare cu orice tip de modulație.
În acest caz, se utilizează modulația de frecvență a impulsurilor, care nu numai că face posibilă implementarea celei mai simple structuri a convertorului, dar contribuie și la eficiența sa mai mare în comparație cu convertoarele care utilizează PWM. Acest lucru se explică prin faptul că, atunci când se utilizează modularea frecvenței impulsurilor și se reduce curentul în sarcină, eficiența scade doar datorită consumului de curent inițial al circuitului de control al comutatorului de ieșire, spre deosebire de convertoarele cu PWM, unde eficiența se deteriorează și mai mult. din cauza utilizării ineficiente a inductanței atunci când timpul acesteia scade, ceea ce este deosebit de pronunțat la coeficienți de conversie mari.
Dispozitivul este universal, dar în acest caz particular este conceput pentru a converti tensiunea bateriei a două baterii NiMh cu o tensiune de 2...2,7 V în tensiunea de alimentare pentru un afișaj OLED (~13 V, 30 mA).
Vă rugăm să rețineți că convertorul nu conține nici un comparator sau amplificator operațional. Acest lucru nu numai că asigură o stabilitate a tensiunii de ieșire de cel puțin 1% atunci când tensiunea de intrare se modifică în intervalul 2,5...4 V sau atunci când sarcina se modifică, ceea ce este suficient pentru orice sarcini practice, dar și instabilitatea pulsului este eliminată, ca rezultat dintre care este pur și simplu plăcut să observați o oscilogramă curată pe anodul VD4 în contrast cu imaginea în același punct pentru unele microcircuite industriale. În consecință, se asigură un nivel minim de interferență. Această caracteristică este determinată nu numai de câștigul minim necesar în bucla OOS, ci și de tipul de modulație utilizat.
Datorită compensării reciproce a abaterilor de temperatură în VD1, VT1 și VD3, dispozitivul descris are și o stabilitate bună la temperatură - nu mai puțin de 2% în intervalul de temperatură -20...+50 °C. Eficiența convertorului atunci când se utilizează inductanța relativ ieftină Murata LQH55D este de aproximativ 85% chiar și cu o tensiune de intrare de 2 V și puterea maximă de ieșire, care la o astfel de tensiune de intrare ajunge la 0,4 W. Cele mai bune caracteristici ale dispozitivului sunt asigurate atunci când DD1 este alimentat de la o sursă separată cu o tensiune de 2,5…5 V.
Trebuie remarcat faptul că minus costul condensatorilor de tantal, al diodei redresoare și al inductanței, care sunt, de asemenea, utilizate în versiunea cu microcircuit, costul componentelor dispozitivului prezentat este de aproximativ 10 ruble, în timp ce prețul de vânzare cu amănuntul al microcircuitului TPS61045, destinat în aceleași scopuri și având parametri mai răi, în medie nu mai puțin de 50 de ruble. În consecință, componentele suplimentare din microcircuitul menționat costă utilizatorii 40 de ruble.
Singurul dezavantaj remarcabil al convertorului prezentat este că atunci când DD1 este alimentat de la o sursă primară și când tensiunea primară scade sub o anumită limită, este posibilă o situație în care apare feedback pozitiv prin sursa de alimentare și într-o astfel de situație fie puterea. disipat pe comutatorul MOS poate depăși valoarea permisă, sau comutatorul MOS va descărca pur și simplu sursa primară. Acest lucru se explică prin prelungirea impulsurilor de ieșire ale elementului logic utilizat atunci când tensiunea de alimentare a acestuia scade.
Cu toate acestea, dacă se dorește, această situație poate fi eliminată cu costuri suplimentare minime - este suficient să conectați ieșirea unui monitor de putere convențional de tip, de exemplu, BD47xx, cu o tensiune de răspuns egală cu tensiunea de alimentare minimă admisă a convertorului. , în paralel cu ansamblul diodei VD1, iar intrarea monitorului trebuie conectată la sursa de alimentare primară. Când este utilizat în dispozitive cu microcontroler, puteți opri convertorul utilizând intrarea de oprire, aplicând acestuia un nivel logic scăzut de îndată ce ADC-ul microcontrolerului detectează o descărcare a bateriei sub nivelul permis.
În fig. Figura 4 prezintă o versiune a traseului convertorului pe o placă de circuit imprimat la o scară de aproximativ 4:1. Dimensiuni reale – 14 × 17 mm fără știfturi de conectare. Dacă este necesar să se obțină tensiuni de ieșire mai mici de 8 V, dioda zener VD4 trebuie înlocuită cu un regulator de șunt, cum ar fi LMV431.
Sunt posibile, de asemenea, diferite modificări ale convertorului prezentat în Fig. 3. Una dintre opțiunile posibile teoretic de exemplu este prezentată în Fig. 5*.
Orez. 5
(*Acest dispozitiv nu este folosit în dezvoltările mele și, prin urmare, nu a fost implementat sau testat.)
Această opțiune folosește un circuit de control care a fost utilizat în convertoare simple DC-DC cu un singur capăt încă din anii 80 ai secolului trecut. Convertoarele de acest tip vă permit să evitați utilizarea convertoarelor de tip sepic, care nu au niciun avantaj față de ele, cu excepția capacității de a conecta nu plusul, ci minusul bateriei la firul comun al dispozitivului alimentat de convertor. Deoarece este prezentat în fig. 5 este mult mai ieftin, mai simplu și mai eficient decât convertoarele de tip sepic menționate, face ca utilizarea acestora din urmă, cu excepția cazurilor speciale, să fie complet inutilă.
O proprietate remarcabilă a acestui convertor, ca, apropo, a convertoarelor de tip sepic, este capacitatea de a lucra cu surse primare, a căror tensiune poate fi oricare - fie mai mică decât tensiunea de ieșire sau mai mare. Din păcate, gama posibilelor tensiuni de sursă primară în dispozitivul descris este limitată de capacitățile declanșatorului Schmitt utilizate în ceea ce privește tensiunile de alimentare admise. În cel prezentat în Fig. În opțiunea 5, domeniul de tensiune al sursei primare nu trebuie să depășească 2...5,5 V cu o tensiune de ieșire de, de exemplu, 3 V.
Printre alte avantaje, atunci când utilizați acest circuit, devine posibilă utilizarea bateriei ca sursă de polarizare negativă, mai degrabă decât utilizarea convertoarelor speciale sau înfășurărilor suplimentare cu un redresor pentru aceasta.
LM2596 reduce tensiunea de intrare (la 40 V) - ieșirea este reglată, curentul este de 3 A. Ideal pentru LED-uri dintr-o mașină. Module foarte ieftine - aproximativ 40 de ruble în China.
Texas Instruments produce controlere DC-DC LM2596 de înaltă calitate, fiabile, accesibile și ieftine, ușor de utilizat. Fabricile chineze produc convertoare stepdown ultra-ieftine pe baza acestuia: prețul unui modul pentru LM2596 este de aproximativ 35 de ruble (inclusiv livrarea). Vă sfătuiesc să cumpărați un lot de 10 bucăți deodată - va fi întotdeauna o utilizare pentru ele, iar prețul va scădea la 32 de ruble și la mai puțin de 30 de ruble când comandați 50 de bucăți. Citiți mai multe despre calcularea circuitului microcircuitului, reglarea curentului și tensiunii, aplicarea acestuia și câteva dintre dezavantajele convertorului.
Metoda tipică de utilizare este o sursă de tensiune stabilizată. Este ușor de realizat o sursă de alimentare în comutație pe baza acestui stabilizator, o folosesc ca o sursă de alimentare de laborator simplă și fiabilă, care poate rezista la scurtcircuite. Sunt atractive datorită consistenței calității (toate par a fi făcute în aceeași fabrică - și este dificil să faceți greșeli în cinci părți) și respectarea deplină a fișei de date și a caracteristicilor declarate.
O altă aplicație este un stabilizator de curent de impuls pentru alimentare pentru LED-uri de mare putere. Modulul de pe acest cip vă va permite să conectați o matrice LED auto de 10 wați, oferind în plus protecție la scurtcircuit.
Recomand cu căldură să cumpărați o duzină de ele - cu siguranță vor fi la îndemână. Sunt unice în felul lor - tensiunea de intrare este de până la 40 de volți și sunt necesare doar 5 componente externe. Acest lucru este convenabil - puteți crește tensiunea pe magistrala de alimentare inteligentă a casei la 36 de volți prin reducerea secțiunii transversale a cablurilor. Instalăm un astfel de modul la punctele de consum și îl configurăm la 12, 9, 5 volți necesari sau la nevoie.
Să le aruncăm o privire mai atentă.
Caracteristicile cipului:
- Tensiune de intrare - de la 2,4 la 40 volți (până la 60 volți în versiunea HV)
- Tensiune de ieșire - fixă sau reglabilă (de la 1,2 la 37 volți)
- Curent de ieșire - până la 3 amperi (cu răcire bună - până la 4,5 A)
- Frecvența de conversie - 150 kHz
- Carcasă - TO220-5 (montare prin gaură) sau D2PAK-5 (montare la suprafață)
- Eficiență - 70-75% la tensiuni joase, până la 95% la tensiuni înalte
- Sursă de tensiune stabilizată
- Circuitul convertizorului
- Fișa cu date
- Încărcător USB bazat pe LM2596
- Stabilizator de curent
- Utilizare în dispozitive de casă
- Reglarea curentului și tensiunii de ieșire
- Analogi îmbunătățiți ai LM2596
Istorie - stabilizatori liniari
Pentru început, voi explica de ce convertoarele standard de tensiune liniară precum LM78XX (de exemplu 7805) sau LM317 sunt proaste. Iată diagrama sa simplificată.
Elementul principal al unui astfel de convertor este un tranzistor bipolar puternic, pornit în sensul său „original” - ca rezistor controlat. Acest tranzistor face parte dintr-o pereche Darlington (pentru a crește coeficientul de transfer de curent și a reduce puterea necesară pentru a funcționa circuitul). Curentul de bază este stabilit de amplificatorul operațional, care amplifică diferența dintre tensiunea de ieșire și cea stabilită de ION (sursa de tensiune de referință), adică. este conectat conform circuitului clasic amplificator de eroare.
Astfel, convertorul pur și simplu pornește rezistorul în serie cu sarcina și îi controlează rezistența astfel încât, de exemplu, exact 5 volți să se stingă pe sarcină. Este ușor de calculat că atunci când tensiunea scade de la 12 volți la 5 (un caz foarte frecvent de utilizare a cipului 7805), intrarea de 12 volți este distribuită între stabilizator și sarcină în raportul „7 volți pe stabilizator + 5 volți la sarcină.” La un curent de jumătate de amper, 2,5 wați sunt eliberați la sarcină, iar la 7805 - până la 3,5 wați.
Se pare că cei 7 volți „extra” sunt pur și simplu stinși pe stabilizator, transformându-se în căldură. În primul rând, acest lucru cauzează probleme cu răcirea și, în al doilea rând, este nevoie de multă energie de la sursa de alimentare. Când este alimentat de la o priză, acest lucru nu este foarte înfricoșător (deși încă dăunează mediului), dar atunci când este alimentat de baterii sau baterii reîncărcabile, acest lucru nu poate fi ignorat.
O altă problemă este că, în general, este imposibil să faci un convertor boost folosind această metodă. Adesea apare o astfel de nevoie și încercările de a rezolva această problemă în urmă cu douăzeci sau treizeci de ani sunt uimitoare - cât de complexă a fost sinteza și calculul unor astfel de circuite. Unul dintre cele mai simple circuite de acest fel este un convertor push-pull 5V->15V.
Trebuie să recunoaștem că asigură izolare galvanică, dar nu folosește eficient transformatorul - doar jumătate din înfășurarea primară este folosită în orice moment.
Să uităm asta ca pe un vis urât și să trecem la circuitele moderne.
Sursa de tensiune
Sistem
Microcircuitul este convenabil de utilizat ca convertizor descendente: un comutator bipolar puternic este situat în interior, tot ce rămâne este să adăugați componentele rămase ale regulatorului - o diodă rapidă, o inductanță și un condensator de ieșire, este, de asemenea, posibil să instalați un condensator de intrare - doar 5 părți.
Versiunea LM2596ADJ va necesita, de asemenea, un circuit de setare a tensiunii de ieșire, acestea sunt două rezistențe sau un rezistor variabil.
Circuit convertizor de tensiune descendente bazat pe LM2596:
Întreaga schemă împreună:
Aici poți Descărcați fișa de date pentru LM2596.
Principiu de funcționare: un comutator puternic din interiorul dispozitivului, controlat de un semnal PWM, trimite impulsuri de tensiune către inductanță. În punctul A, x% din timp există tensiune completă și (1-x)% din timp tensiunea este zero. Filtrul LC netezește aceste oscilații evidențiind o componentă constantă egală cu x * tensiunea de alimentare. Dioda completează circuitul când tranzistorul este oprit.
Descriere detaliată a postului
Inductanța rezistă la schimbarea curentului prin ea. Când tensiunea apare în punctul A, inductorul creează o tensiune de auto-inducție negativă mare, iar tensiunea pe sarcină devine egală cu diferența dintre tensiunea de alimentare și tensiunea de auto-inducție. Curentul de inductanță și tensiunea pe sarcină cresc treptat.
După ce tensiunea dispare în punctul A, inductorul se străduiește să mențină curentul anterior care curge din sarcină și condensator și îl scurtează prin diodă la masă - scade treptat. Astfel, tensiunea de sarcină este întotdeauna mai mică decât tensiunea de intrare și depinde de ciclul de lucru al impulsurilor.
Tensiune de ieșire
Modulul este disponibil în patru versiuni: cu o tensiune de 3,3V (index –3,3), 5V (index –5,0), 12V (index –12) și o versiune reglabilă LM2596ADJ. Este logic să folosiți versiunea personalizată peste tot, deoarece este disponibilă în cantități mari în depozitele companiilor electronice și este puțin probabil să întâmpinați o lipsă a acesteia - și necesită doar două rezistențe suplimentare de penny. Și, desigur, versiunea de 5 volți este, de asemenea, populară.
Cantitatea din stoc este in ultima coloana.
Puteți seta tensiunea de ieșire sub forma unui comutator DIP, un exemplu bun în acest sens este dat aici, sau sub forma unui comutator rotativ. În ambele cazuri, veți avea nevoie de o baterie de rezistențe de precizie - dar puteți regla tensiunea fără voltmetru.
Cadru
Există două opțiuni de carcasă: carcasa cu montare plană TO-263 (modelul LM2596S) și carcasa cu orificiu traversant TO-220 (modelul LM2596T). Prefer să folosesc versiunea plană a LM2596S, deoarece în acest caz radiatorul este placa în sine și nu este nevoie să cumpărați un radiator extern suplimentar. În plus, rezistența sa mecanică este mult mai mare, spre deosebire de TO-220, care trebuie înșurubat la ceva, chiar și la o placă - dar apoi este mai ușor să instalați versiunea plană. Recomand să folosiți cipul LM2596T-ADJ în sursele de alimentare deoarece este mai ușor să eliminați o cantitate mare de căldură din carcasa acestuia.
Netezirea ondulației tensiunii de intrare
Poate fi folosit ca stabilizator „inteligent” eficient după rectificarea curentului. Deoarece microcircuitul monitorizează direct tensiunea de ieșire, fluctuațiile tensiunii de intrare vor provoca o modificare invers proporțională a coeficientului de conversie al microcircuitului, iar tensiunea de ieșire va rămâne normală.
Rezultă din aceasta că atunci când se folosește LM2596 ca convertizor descendente după un transformator și redresor, condensatorul de intrare (adică cel situat imediat după puntea de diode) poate avea o capacitate mică (aproximativ 50-100 μF).
Condensator de ieșire
Datorită frecvenței mari de conversie, condensatorul de ieșire, de asemenea, nu trebuie să aibă o capacitate mare. Nici măcar un consumator puternic nu va avea timp să reducă semnificativ acest condensator într-un singur ciclu. Să facem calculul: luați un condensator de 100 µF, o tensiune de ieșire de 5 V și o sarcină care consumă 3 amperi. Încărcarea completă a condensatorului q = C*U = 100e-6 µF * 5 V = 500e-6 µC.
Într-un ciclu de conversie, sarcina va lua dq = I*t = 3 A * 6,7 μs = 20 μC de la condensator (aceasta este doar 4% din sarcina totală a condensatorului) și imediat va începe un nou ciclu și convertorul va pune o nouă porțiune de energie în condensator.
Cel mai important lucru este să nu folosiți condensatori de tantal ca condensatori de intrare și de ieșire. Ei scriu corect în fișele tehnice - „nu utilizați în circuitele de alimentare”, deoarece tolerează foarte prost chiar și supratensiunile de scurtă durată și nu le plac curenții mari de impuls. Utilizați condensatori electrolitici obișnuiți din aluminiu.
Eficiență, eficiență și pierderi de căldură
Eficiența nu este atât de mare, deoarece un tranzistor bipolar este folosit ca un comutator puternic - și are o cădere de tensiune diferită de zero, aproximativ 1,2 V. De aici scaderea randamentului la tensiuni joase.
După cum puteți vedea, eficiența maximă este atinsă atunci când diferența dintre tensiunile de intrare și de ieșire este de aproximativ 12 volți. Adică, dacă trebuie să reduceți tensiunea cu 12 volți, o cantitate minimă de energie va intra în căldură.
Ce este eficiența convertorului? Aceasta este o valoare care caracterizează pierderile de curent - datorită generării de căldură pe un comutator puternic complet deschis conform legii Joule-Lenz și pierderilor similare în timpul proceselor tranzitorii - atunci când comutatorul este, să zicem, doar pe jumătate deschis. Efectele ambelor mecanisme pot fi comparabile ca amploare, așa că nu ar trebui să uităm de ambele căi de pierdere. O cantitate mică de putere este, de asemenea, utilizată pentru a alimenta „creierul” convertorului în sine.
În mod ideal, la conversia tensiunii de la U1 la U2 și a curentului de ieșire I2, puterea de ieșire este egală cu P2 = U2*I2, puterea de intrare este egală cu aceasta (cazul ideal). Aceasta înseamnă că curentul de intrare va fi I1 = U2/U1*I2.
În cazul nostru, conversia are o eficiență sub unitate, așa că o parte din energie va rămâne în interiorul dispozitivului. De exemplu, cu randamentul η, puterea de ieșire va fi P_out = η*P_in, iar pierderile P_loss = P_in-P_out = P_in*(1-η) = P_out*(1-η)/η. Desigur, convertizorul va trebui să mărească curentul de intrare pentru a menține curentul și tensiunea de ieșire specificate.
Putem presupune că la conversia 12V -> 5V și un curent de ieșire de 1A, pierderile în microcircuit vor fi de 1,3 wați, iar curentul de intrare va fi de 0,52A. În orice caz, acesta este mai bun decât orice convertor liniar, care va da cel puțin 7 wați de pierderi și va consuma 1 amper din rețeaua de intrare (inclusiv pentru această sarcină inutilă) - de două ori mai mult.
Apropo, microcircuitul LM2577 are o frecvență de operare de trei ori mai mică, iar eficiența sa este puțin mai mare, deoarece există mai puține pierderi în procesele tranzitorii. Cu toate acestea, are nevoie de evaluări de trei ori mai mari ale inductorului și condensatorului de ieșire, ceea ce înseamnă bani suplimentari și dimensiunea plăcii.
Creșterea curentului de ieșire
În ciuda curentului de ieșire deja destul de mare al microcircuitului, uneori este necesar și mai mult curent. Cum să ieși din această situație?
- Mai multe convertoare pot fi paralelizate. Desigur, acestea trebuie setate la exact aceeași tensiune de ieșire. În acest caz, nu vă puteți descurca cu simple rezistențe SMD în circuitul de setare a tensiunii de feedback, trebuie să utilizați fie rezistențe cu o precizie de 1%, fie să setați manual tensiunea cu un rezistor variabil.
Încărcător USB pentru LM2596
Puteți face un încărcător USB de călătorie foarte convenabil. Pentru a face acest lucru, trebuie să setați regulatorul la o tensiune de 5V, să îi furnizați un port USB și să furnizați energie încărcător. Folosesc un model radio de baterie litiu polimer achiziționată în China care oferă 5 amperi oră la 11,1 volți. Aceasta este mult - suficient pentru de 8 oriîncărcați un smartphone obișnuit (fără a ține cont de eficiență). Ținând cont de eficiență, aceasta va fi de cel puțin 6 ori.
Nu uitați să scurtați pinii D+ și D- ai mufei USB pentru a spune telefonului că este conectat la încărcător și curentul transferat este nelimitat. Fără acest eveniment, telefonul va crede că este conectat la computer și va fi încărcat cu un curent de 500 mA - pentru o perioadă foarte lungă de timp. Mai mult, este posibil ca un astfel de curent să nu compenseze nici măcar consumul de curent al telefonului, iar bateria nu se va încărca deloc.
De asemenea, puteți furniza o intrare separată de 12 V de la o baterie de mașină cu un conector pentru brichetă - și să comutați sursele cu un fel de comutator. Vă sfătuiesc să instalați un LED care va semnala că dispozitivul este pornit, pentru a nu uita să opriți bateria după încărcarea completă - altfel pierderile din convertor vor epuiza complet bateria de rezervă în câteva zile.
Acest tip de baterie nu este foarte potrivit pentru că este proiectat pentru curenți mari - poți încerca să găsești o baterie cu curent mai mic, iar aceasta va fi mai mică și mai ușoară.
Stabilizator de curent
Reglarea curentului de ieșire
Disponibil numai cu versiunea cu tensiune de ieșire reglabilă (LM2596ADJ). Apropo, chinezii fac și această versiune a plăcii, cu reglarea tensiunii, curentului și tot felul de indicații - un modul stabilizator de curent gata făcut pe LM2596 cu protecție la scurtcircuit poate fi cumpărat sub numele xw026fr4.
Dacă nu doriți să utilizați un modul gata făcut și doriți să realizați singur acest circuit, nu este nimic complicat, cu o singură excepție: microcircuitul nu are capacitatea de a controla curentul, dar îl puteți adăuga. Voi explica cum să faceți acest lucru și voi clarifica punctele dificile de-a lungul drumului.
Aplicație
Un stabilizator de curent este un lucru necesar pentru a alimenta LED-uri puternice (apropo - proiectul meu de microcontroler drivere LED de mare putere), diode laser, galvanizare, încărcare baterie. Ca și în cazul stabilizatorilor de tensiune, există două tipuri de astfel de dispozitive - liniare și pulsate.
Stabilizatorul de curent liniar clasic este LM317 și este destul de bun în clasa sa - dar curentul maxim este de 1,5 A, ceea ce nu este suficient pentru multe LED-uri de mare putere. Chiar dacă alimentați acest stabilizator cu un tranzistor extern, pierderile asupra acestuia sunt pur și simplu inacceptabile. Întreaga lume face tam-tam în privința consumului de energie al becurilor de așteptare, dar aici LM317 funcționează cu o eficiență de 30% Aceasta nu este metoda noastră.
Dar microcircuitul nostru este un driver convenabil pentru un convertor de tensiune de impuls care are multe moduri de operare. Pierderile sunt minime, deoarece nu sunt utilizate moduri de funcționare liniare ale tranzistoarelor, ci doar cele cheie.
Inițial a fost destinat circuitelor de stabilizare a tensiunii, dar mai multe elemente îl transformă într-un stabilizator de curent. Faptul este că microcircuitul se bazează în întregime pe semnalul „Feedback” ca feedback, dar ce să-l alimenteze depinde de noi.
În circuitul de comutare standard, tensiunea este furnizată acestui picior de la un divizor rezistiv de tensiune de ieșire. 1.2V este un echilibru dacă Feedback-ul este mai mic, driverul crește ciclul de funcționare al impulsurilor; Dar puteți aplica tensiune acestei intrări de la un șunt de curent!
Shunt
De exemplu, la un curent de 3A trebuie să luați un șunt cu o valoare nominală de cel mult 0,1 Ohm. La o astfel de rezistență, acest curent va elibera aproximativ 1 W, deci este mult. Este mai bine să paraleli trei astfel de șunturi, obținând o rezistență de 0,033 Ohm, o cădere de tensiune de 0,1 V și o degajare de căldură de 0,3 W.
Cu toate acestea, intrarea Feedback necesită o tensiune de 1,2 V - și avem doar 0,1 V. Este irațional să instalați o rezistență mai mare (căldura va fi eliberată de 150 de ori mai mult), așa că nu rămâne decât să creșteți cumva această tensiune. Acest lucru se face folosind un amplificator operațional.
Amplificator op-amp fără inversare
Schema clasica, ce poate fi mai simplu?
Ne unim
Acum combinăm un circuit convertor de tensiune convențional și un amplificator folosind un amplificator operațional LM358, la intrarea căruia conectăm un șunt de curent.
Un rezistor puternic de 0,033 Ohm este un șunt. Poate fi făcut din trei rezistențe de 0,1 Ohm conectate în paralel și pentru a crește puterea de disipare admisă, utilizați rezistențe SMD într-un pachet 1206, plasați-le cu un spațiu mic (nu aproape unul de celălalt) și încercați să lăsați cât mai mult strat de cupru în jurul rezistențe și sub ele pe cât posibil. Un mic condensator este conectat la ieșirea Feedback pentru a elimina o posibilă tranziție la modul oscilator.
Reglăm atât curentul, cât și tensiunea
Să conectăm ambele semnale la intrarea Feedback - atât curent, cât și tensiune. Pentru a combina aceste semnale, vom folosi schema de conexiuni obișnuită „ȘI” pe diode. Dacă semnalul de curent este mai mare decât semnalul de tensiune, acesta va domina și invers.
Câteva cuvinte despre aplicabilitatea schemei
Nu puteți regla tensiunea de ieșire. Deși este imposibil să reglați atât curentul de ieșire, cât și tensiunea în același timp - acestea sunt proporționale între ele, cu un coeficient de „rezistență la sarcină”. Și dacă sursa de alimentare implementează un scenariu precum „tensiune de ieșire constantă, dar când curentul depășește, începem să reducem tensiunea”, adică. CC/CV este deja un încărcător.
Tensiunea maximă de alimentare pentru circuit este de 30V, deoarece aceasta este limita pentru LM358. Puteți extinde această limită la 40V (sau 60V cu versiunea LM2596-HV) dacă alimentați amplificatorul operațional de la o diodă zener.
În această din urmă opțiune, este necesar să se utilizeze un ansamblu de diode ca diode de însumare, deoarece ambele diode din acesta sunt realizate în cadrul aceluiași proces tehnologic și pe aceeași placă de siliciu. Răspândirea parametrilor lor va fi mult mai mică decât răspândirea parametrilor diodelor individuale individuale - datorită acestui lucru vom obține o precizie ridicată a valorilor de urmărire.
De asemenea, trebuie să vă asigurați cu atenție că circuitul amplificatorului operațional nu se excită și nu trece în modul laser. Pentru a face acest lucru, încercați să reduceți lungimea tuturor conductorilor și, în special, a căii conectate la pinul 2 al LM2596. Nu plasați amplificatorul operațional lângă această pistă, ci plasați dioda SS36 și condensatorul de filtru mai aproape de corpul LM2596 și asigurați o zonă minimă a buclei de masă conectată la aceste elemente - este necesar să asigurați o lungime minimă a întoarce calea curentă „LM2596 -> VD/C -> LM2596”.
Aplicarea LM2596 în dispozitive și aspectul plăcii independente
Am vorbit în detaliu despre utilizarea microcircuitelor în dispozitivele mele, nu sub forma unui modul finit în alt articol, care acoperă: alegerea diodei, a condensatorilor, a parametrilor inductorului și a vorbit, de asemenea, despre cablarea corectă și câteva trucuri suplimentare.
Oportunități de dezvoltare ulterioară
Analogi îmbunătățiți ai LM2596
Cel mai simplu mod după acest cip este să comutați la LM2678. În esență, acesta este același convertor stepdown, doar cu un tranzistor cu efect de câmp, datorită căruia eficiența crește la 92%. Adevărat, are 7 picioare în loc de 5 și nu este compatibil pin-to-pin. Cu toate acestea, acest cip este foarte asemănător și va fi o opțiune simplă și convenabilă, cu o eficiență îmbunătățită.
L5973D– un cip destul de vechi, oferind pana la 2,5A, si o eficienta ceva mai mare. De asemenea, are aproape dublul frecvenței de conversie (250 kHz) - prin urmare, sunt necesare valori mai mici ale inductorului și condensatorului. Cu toate acestea, am văzut ce se întâmplă cu el dacă îl puneți direct în rețeaua mașinii - destul de des elimină interferența.
ST1S10- Convertor DC–DC de înaltă eficiență (eficiență de 90%).
- Necesită 5-6 componente externe;
ST1S14- controler de înaltă tensiune (până la 48 volți). Frecvența de operare înaltă (850 kHz), curent de ieșire de până la 4 A, putere de ieșire bună, eficiență ridicată (nu mai rău de 85%) și un circuit de protecție împotriva curentului de sarcină în exces îl fac probabil cel mai bun convertor pentru alimentarea unui server de la 36 de volți. sursă.
Dacă este necesară o eficiență maximă, va trebui să apelați la controlere DC-DC stepdown neintegrate. Problema cu controlerele integrate este că nu au niciodată tranzistoare de putere rece - rezistența tipică a canalului nu este mai mare de 200 mOhm. Cu toate acestea, dacă luați un controler fără tranzistor încorporat, puteți alege orice tranzistor, chiar și AUIRFS8409–7P cu o rezistență de canal de jumătate de miliohm
Convertoare DC-DC cu tranzistor extern
Partea următoare
MAXIM Integrated Products este astăzi un lider mondial recunoscut în dezvoltarea și producerea unei game largi de circuite integrate pentru o mare varietate de domenii microelectronice. Compania oferă un număr mare de soluții în domeniul tehnologiilor de conversie a puterii. Gama de microcircuite de convertoare fabricate acoperă aproape întreaga gamă de nevoi electronice curente în acest domeniu. Articolul va discuta despre capacitățile unora dintre cele mai interesante convertoare de tensiune DC de la MAXIM.
După cum se știe, funcționarea unui convertor de impulsuri se bazează pe procesul de transfer de energie de la intrare la ieșire prin re-comutarea unui element reactiv cu o anumită frecvență. În acest sens, există o împărțire a convertoarelor în două grupuri - inductiv și condensator (Fig. 1).
Convertoare inductive de tensiune
Convertoarele inductive DC/DC sunt cele mai larg reprezentate de MAXIM. Sunt produse 218 microcircuite diferite de convertizor inductiv:
- în creștere (Step-Up);
- coborâre;
- creștere/coborare (Step-Up/Down);
- inversare (Invertor).
Convertoare de impuls inductiv MAX1724 și MAX1709
MAX1724 este un convertor de înaltă eficiență (până la 90%) disponibil într-un pachet SOT23 subțire cu 5 pini. Are un curent de repaus unic scăzut de aproximativ 1,5 µA. Acest dispozitiv este special conceput de MAXIM pentru utilizare în dispozitive portabile portabile alimentate cu una sau două baterii alcaline sau NiMH. Gama de tensiune de intrare inferioară a acestui microcircuit este de 0,8 V. Convertorul este construit folosind un circuit redresor sincron, eliminând necesitatea utilizării unei diode Schottky externe. Datorită acestui fapt, sunt necesare doar 3 elemente externe pentru a asigura funcționarea convertorului (Fig. 2). Pentru a reduce emisiile electromagnetice, MAX1724 utilizează circuite brevetate de reducere a zgomotului. Comutatoarele încorporate pe tranzistoarele cu efect de câmp cu canal N oferă un curent de ieșire la o sarcină de până la 150 mA cu o tensiune de ieșire de 2,7 până la 5 V (în funcție de tipul de microcircuit). Un pin separat /SHDN (Fig. 2) vă permite să controlați funcționarea convertorului. Curentul în modul „Oprire” nu depășește 0,1 µA.
În cazurile în care este necesar să se furnizeze energie unei sarcini mai puternice, MAXIM oferă o altă soluție - MAX1709. Acest dispozitiv oferă un curent de ieșire de până la 4 A cu o tensiune de intrare de 3,3 V. Gama de tensiune de intrare este de la 0,7 la 5 V. Astfel, este posibilă utilizarea cipul MAX1709 într-un dispozitiv alimentat de o singură baterie de 1,2 V. B. O frecvență de comutare fixă asigură că convertorul funcționează la o frecvență armonică fundamentală de 600 kHz. Selectarea acestei frecvențe permite utilizarea unor scheme simple de filtrare pentru a reduce zgomotul. În plus, frecvența de comutare crescută reduce dimensiunea inductorului utilizat. Dacă este necesar, convertorul poate funcționa la frecvența unui generator extern (de la 350 kHz la 1 MHz), conectat la pinul CLK (Fig. 3). Prin modificarea evaluărilor componentelor externe, este posibilă programarea funcționării convertorului în modul „pornire ușoară”, precum și limitarea curentului maxim de sarcină. Acest lucru poate fi important atunci când dispozitivul este alimentat de baterii.
Trebuie remarcat faptul că, datorită capacității dispozitivelor considerate de a funcționa atunci când tensiunea de alimentare de intrare este redusă la 0,7–0,8 V, acestea pot asigura o funcționare mai lungă a unei varietăți de dispozitive portabile alimentate cu baterii, crescând astfel calitățile lor de consum.
Convertor Buck inductiv MAX1917
Cerințele moderne pentru miniaturizare și reducerea costului produsului final încurajează producătorii să optimizeze continuu caracteristicile design-urilor lor. Un exemplu este convertorul DC/DC MAX1917, conceput pentru gestionarea completă a puterii memoriei DDR. Acest convertor se bazează pe arhitectura Quick-PWM™ dezvoltată de MAXIM. Permite un timp de răspuns foarte scurt al circuitului de control la modificările curentului de sarcină. Acest lucru reduce numărul și capacitatea totală a condensatoarelor la ieșirea convertorului. Figura 4 prezintă schema circuitului pentru pornirea convertorului.
Cipul MAX1917 asigură controlul comutatoarelor N-FET, permițând implementarea unui redresor sincron descendente cu curent de scufundare sau scufundare la o sarcină de până la 25 A la o tensiune de până la 3,6 V. Eficiența maximă poate ajunge la 96% la un curent de câţiva amperi. O creștere a eficienței este facilitată, în special, prin citirea informațiilor despre curentul din sarcină de la tranziția dren-sursă a tranzistorului cu efect de câmp inferior din braț. Acest lucru vă permite să evitați utilizarea unui rezistor special ca senzor de curent, eliminând pierderile sale termice.
Frecvența de comutare inițială a cipului MAX1917 poate fi selectată dintr-un interval de 200; 300; 400; 550 kHz. În procesul de stabilizare a tensiunii de ieșire, această frecvență variază destul de mult în funcție de curentul de sarcină și tensiunea de intrare.
Tensiunea de ieșire este setată prin intrarea DDR. Folosind elemente externe, sunt setați parametrii circuitelor de limitare a curentului maxim încorporate și „pornire soft”.
Figura 5 prezintă un grafic al schimbării tensiunii pe sarcină atunci când are loc un salt de curent de la 2,5 la 18 A. Oscilograma arată că timpul de recuperare a tensiunii atunci când curentul se modifică nu depășește 20 μs.
În ciuda faptului că dispozitivul descris a fost creat în primul rând pentru a fi utilizat într-un sistem de alimentare cu memorie DDR, acesta poate fi folosit și ca un convertor buck de uz general cu frecvență de comutare variabilă.
În prezent, MAXIM produce un număr mare de convertoare step-down specializate pentru diverse aplicații:
- sisteme de alimentare pentru telefoane mobile (MAX1820-1821, MAX1958-1959);
- Drivere pentru modulul Peltier (MAX1968-1969, MAX8520-8521);
- sisteme de alimentare pentru laptop (MAX1534, MAX1710-1712, MAX1717-1718, MAX1791, MAX1844);
- sisteme de alimentare ale procesoarelor moderne (MAX797798, MAX1624-MAX1625, MAX1638-1639).
Convertizoarele reduse disponibile acoperă o gamă de curenți de ieșire de până la 60 A (MAX5041). Multe dispozitive funcționează la frecvențe de comutare foarte mari - 1,2 MHz (MAX1734, MAX1921), 1 MHz (MAX1821), ceea ce permite creșterea densității de putere a surselor de alimentare prin reducerea dimensiunii elementelor reactive care transmit energie.
Convertor Boost/Buck MAX1672
Poate că MAX1672 este cel mai bogat convertor funcțional dintre produsele MAXIM de acest tip. Disponibil într-un pachet QSOP foarte mic, oferă tensiuni de ieșire cuprinse între 1,25 și 5,5 V la 300 mA fără un tranzistor extern (Figura 6). Convertorul este operațional cu o tensiune de intrare de la 1,8 la 11 V. Eficiența tipică atunci când funcționează în modul „Step-Up” este de 85%.
Convertorul MAX1672 este un dispozitiv care combină 2 metode diferite de conversie a tensiunii și nu este un convertor Cook clasic. Pentru a crește tensiunea, dispozitivul include un convertor de amplificare bazat pe un tranzistor MOSFET cu canal N încorporat și un inductor extern miniatural (10 μH). Reducerea tensiunii este realizată de un regulator liniar „low-drop” încorporat folosind un tranzistor P-FET.
Există 3 moduri de operare diferite pentru convertorul MAX1672:
- Tensiunea de intrare este mai mică decât tensiunea de ieșire - convertorul boost funcționează.
- Tensiunea de intrare este puțin mai mare decât tensiunea de ieșire - acesta este cel mai eficient mod de funcționare - convertorul de amplificare și regulatorul liniar funcționează. În acest mod, convertizorul boost menține automat tensiunea la intrarea regulatorului liniar necesară pentru funcționarea acestuia. Graficul randamentului versus tensiunea de intrare (Fig. 7) arată că în acest moment este atins eficiența de vârf - o eficiență de peste 94%% (la un curent de sarcină de 10 mA). În plus, regulatorul liniar implicat oferă o filtrare de înaltă calitate a zgomotului de înaltă frecvență de la upconverter.
- Tensiunea de intrare este semnificativ mai mare decât tensiunea de ieșire - doar regulatorul liniar funcționează, eficiența scade odată cu creșterea tensiunii de intrare.
Tensiunea de ieșire poate fi variabilă (folosind rezistențe externe) sau fixă - valoarea sa (3,3 sau 5 V) este modificată la intrarea „3/5”. Microcircuitul are un detector de tensiune de alimentare scăzută (pin/PGO), ai cărui parametri de funcționare pot fi setabili folosind un divizor de tensiune conectat la pinul PGI. În modul „Oprire”, sarcina este deconectată de la intrare, iar consumul de curent al microcircuitului este redus la 0,1 μA.
Sistemul de protecție la supraîncălzire implementat în dispozitiv oprește tranzistorul de trecere când temperatura cristalului crește la +150 °C și îl pornește din nou când este răcit la +20 °C. Circuitul încorporat pentru limitarea curentului maxim prin inductor vă permite să selectați două valori: 0,5 și 0,8 A.
Invertoare de tensiune MAX774, MAX775 și MAX776
Grupul de cipuri MAX774-MAX776 este un set de invertoare caracterizate printr-o eficiență constantă ridicată pe o gamă largă de curenți de sarcină. Ele diferă numai prin valoarea tensiunii de ieșire, așa că este suficient să luați în considerare caracteristicile unui convertor - MAX774 cu o tensiune de ieșire negativă de –5 V.
Microcircuitul este proiectat pentru construirea de invertoare de tensiune folosind un tranzistor extern P-FET și oferă o eficiență de 85% în domeniul curentului de sarcină de la 5 mA la 1 A. Acest lucru a devenit posibil datorită circuitului de control unic implementat în dispozitiv, combinând avantajele modulației de frecvență a impulsurilor (PFM) cu omitere a impulsurilor (consum de curent ultra-scăzut) și eficiența ridicată a convertorului cu modulație de lățime a impulsurilor (PWM) la puteri mari de sarcină.
Convertoare de tensiune condensatoare
Pentru a alimenta sarcini de putere redusă, cum ar fi LCD-uri, VCO-uri (oscilatoare controlate de tensiune), diode de reglare etc., este foarte benefic să folosiți convertoare de tensiune cu condensator comutat. Utilizarea unor astfel de dispozitive nu necesită prezența componentelor inductive (înfășurate), acestea permit crearea de module de putere ieftine și de dimensiuni reduse. MAXIM produce un număr mare de convertoare similare, care pot fi fie cu o tensiune de intrare fixă, fie reglabile.
Figura 8 prezintă o diagramă tipică de conectare pentru convertorul de condensator reglabil MAX889T. Oferă o tensiune de sarcină stabilizată variind de la –2,5 V la –Vin la un curent de 200 mA. Acest dispozitiv funcționează la o frecvență de 2 MHz, ceea ce permite utilizarea unor condensatoare externe foarte mici, dar își mărește propriul consum de curent. Un pin separat /SHDN vă permite să controlați funcționarea microcircuitului folosind o logică externă (curent de control nu mai mult de 0,1 μA).
La fel ca majoritatea celorlalte convertoare DC/DC de la MAXIM, acest dispozitiv are functii de „pornire soft”, limitarea curentului de pornire la pornire, circuite de protectie impotriva scurtcircuitelor si supraincalzirii cristalului.
Există și convertoare de condensatoare bipolare pentru diferite tensiuni (MAX768, MAX864, MAX865), dublatoare de tensiune (MAX680, MAX681), etc.
Convertoare la tensiune bipolară (echilibrate)
Majoritatea convertoarelor de tensiune unipolare la bipolare specializate de la MAXIM sunt construite pe diferite versiuni de convertoare de condensator. Cu toate acestea, sunt dificil de utilizat pentru a alimenta sarcini puternice. Prin urmare, dacă trebuie să creați un convertor bipolar puternic, ar trebui să acordați atenție microcircuitelor MAX742 și MAX743. Primul este folosit cu două tranzistoare externe și oferă putere unei sarcini de până la 60 W, iar al doilea are tranzistoare interne cu efect de câmp și permite conectarea unei sarcini de până la 3 W.
Convertorul DC/DC MAX742 (Fig. 9) este proiectat pentru a crea surse de alimentare cu putere de la 3 la 60 W. Datorită utilizării a două inductori independente, acest dispozitiv (spre deosebire de versiunea cu transformator) asigură o reglare separată a tensiunii în fiecare braț cu o precizie de 4%. Convertorul funcționează la 100 sau 200 kHz folosind PWM. Acesta convertește tensiunea de intrare (de la 4,2 la 10 V) într-o tensiune de ieșire de ±12 sau ±15 V (tensiunea necesară este setată folosind un pin special). Eficiența la o frecvență de comutare de 100 kHz este cea mai mare - până la 92%. Curentul maxim de sarcină pentru fiecare braț este de ±2 A.
Convertoare DC/DC multifuncționale
Procesele de creștere a gradului de integrare și dorința naturală de a reduce numărul de componente discrete din produsul final duc la apariția a tot felul de microcircuite multifuncționale, inclusiv în domeniul conversiei tensiunii. MAXIM produce o gamă largă de controlere de putere multifuncționale pentru următoarele domenii de utilizare:
- camere digitale și camere video (MAX1800-MAX1802);
- monitoare TFT LCD (MAX1880-MAX1885, MAX1889, MAX1998);
- CPU/GPU (MAX1816,MAX1994);
- controlere principale ale sistemului de alimentare în laptopuri (MAX1901,MAX1997,MAX1999);
- modemuri xDSL/cablu (MAX1864,MAX1865);
- telefoane prin satelit (MAX888,MAX1863);
- calculatoare portabile PDA (MAX781);
- sursă de alimentare pentru lumini de fundal CCFT și controlere LCD (MAX753,MAX754).
O caracteristică distinctivă a acestor dispozitive este utilizarea lor într-o zonă specifică, precum și prezența mai multor ieșiri cu niveluri de tensiune diferite. Un exemplu este cipul MAX1800, conceput pentru a fi utilizat în alimentarea unei camere digitale sau a unei camere video. Funcționează la o tensiune de intrare de la 0,7 la 5,5 V. Ieșirile convertorului produc o gamă de tensiuni (eficiență de până la 95%):
- +3,3 V (până la 1,5 A) - ieșire principală, alimentare logică;
- +15 V și –7,5 V - alimentarea matricei CCD;
- +18 V și +12 V - alimentarea modulului LCD;
- +7 V - alimentare CCFL;
- +1,8 V - sursă de alimentare MCU (CORE).
În plus, controlerul MAX1800 (Figura 10) poate controla unul sau mai multe circuite integrate accesorii MAX1801 pentru a alimenta motoare miniaturale.
Tabelul prezintă o serie de caracteristici ale unor convertoare DC/DC de la MAXIM.
Masă. Principalele caracteristici ale convertoarelor DC/DC de la MAXIM
| Nume | Funcţie | Tensiune de intrare minimă, V | Tensiune maximă de intrare, V | Tensiune fixă de ieșire, V | Tensiune minimă de ieșire, V | Tensiune maximă de ieșire, V | Curentul de ieșire tipic furnizat de microcircuit, A | Frecvența de comutare, kHz | Cadru |
| MAX680 | Echilibrat | 2 | 6 | –2xVin +2xVin |
- | - | 0,01 | 8 | 8/PDIP-300 8/SO-150 |
| MAX768 | Echilibrat | 2,5 | 5,5 | ±5 | ±1,25 | ±11 | 0,005 | 240 | 16/QSOP |
| MAX889 | Reglat prin condensator | 2,7 | 5,5 | – Vin | –2,5 | –5.5 | 0,2 | 2000 | 8/SO.150 |
| MAX1044 | Condensator nereglat | 1,5 | 10 | – Vin +2xVin |
- | - | 0,02 | 20 | 8/PDIP.300 8/SO.150 8/µMAX |
| MAX1774 | Step-down | 2,7 | 28 | 1,8 3,3 | 1 | 5.5 | 2 | 600 | 28/QSOP |
| MAX1917 | Step-down | 4,5 | 22 | - | 0,4 | 5 | 25 | 200–550 | 16/QSOP |
| MAX765 | Invertor | 3 | 16,5 | –12 | –1 | –16 | 0,12 | 300 | 8/PDIP.300 8/SO.150 |
| MAX776 | Invertor | 3 | 16,5 | –15 | 0 | –100 | 1 | 300 | 8/PDIP.300 8/SO.150 |
| MAX1724 | Step-Up | 0,8 | 5,5 | 2,7; 3; 3,3; 5 | - | - | 0,15 | - | 5/SOT23-subțire |
| MAX1709 | Step-Up | 0,7 | 5 | 3,3; 5 | 2,5 | 5,5 | 4 | 600 | 16/SO.150 |
| MAX711 | Creștere/Coborare | 1,8 | 11 | - | 2,7 | 5,5 | 0,25 | 300 | 16/SO.150 |
| MAX1672 | Creștere/Coborare | 1,8 | 11 | 3,3; 5 | 1,25 | 5,5 | 0,26 | - | 16/QSOP |
| MAX1800 | Multifuncțional | 0,7 | 5,5 | - | - | - | - | 1000 | 32/TQFP-5.5 |
Literatură
- Catalog complet MAXIM CD, ediția 2002.
- Eranosyan S.A. Surse de rețea cu convertoare de înaltă frecvență L.: Energoatomizdat. Departamentul Leningrad. 1991.
- Circuite integrate: Microcircuite pentru comutarea surselor de alimentare și aplicațiile acestora. Ediţia 2.M.: DODEKA.2000.
- International Rectifier. Dispozitive semiconductoare de putere. Traducere din engleză, ed. V.V. Tokarev. Prima editie. Voronej. 1995.
Astăzi analizăm un mic convertor DC-DC. Putem spune că aceasta este o unitate de control cu drepturi depline pentru alimentarea cu energie. Eșarfa este de fapt în miniatură, vine într-o pungă antistatică, iar tu însuți ai văzut că ți se potrivește foarte ușor în mână. Urmărește videoclipul canalului „KIRILL NESTROV”
Dimensiunea plăcii convertizorului este de 6 centimetri pe 3,5. Contine 2 chipsuri. Un cip reglează tensiunea, iar al doilea controlează afișajul, arătând numărul de volți la intrare și la ieșire Cipul este ascuns sub afișajul LED, practic invizibil, doar dacă este ținut la lumină. Comenzile au 3 componente: 2 butoane și 1 buton. Regulatorul este responsabil pentru setarea tensiunii la ieșirea convertizorului. Și 2 micro butoane nu explică imediat ce fac sunt LED-uri deasupra lor. LED de intrare și LED-uri de ieșit. Primul buton este responsabil pentru pornirea și oprirea acestuia, iar al doilea arată o indicație. Acum este mai bine să conectați eșarfa la o unitate normală și să arătați cum funcționează. Fiecare pin al plăcii este etichetat și există atât un bloc de conexiune, cât și un loc pentru lipire.
Să aruncăm o privire la caracteristicile convertorului DC-DC. Este alimentat la 5-36 volți, ceea ce înseamnă că îl putem seta în siguranță la 5 pe unitatea noastră de alimentare, care alimentează convertorul.
Furnizam curent din bloc. Vedeți că indicatorul verde s-a aprins deja, arătând 4.9. Acesta este pe cale de ieșire. Putem vedea ce merge la intrare atunci când apăsați o tastă. Vedem 4,9 volți, să vedem care este ieșirea. Da, exact 4.9, putem spune că arată la fel.
Folosim un tester. Cum arată citirile, vedem că la sursă tensiunea este 5,13, la intrare 5, la ieșire măsurăm 5,11, care este mai aproape de ceea ce produce sursa de alimentare.
Mai întâi, vedeți ce tensiune minimă poate fi aplicată eșarfei. Deci, blocul are 3,8 volți, indicația a încetat deja să funcționeze, dar ieșirea este aceeași. A scăzut la 2 volți, dar la ieșire nu mai arată nimic. Din nou ridicat la 5, acesta este punctul minim când sursa de alimentare poate funcționa normal.
Deoarece se spune că poate funcționa de la 36, acum vom seta această tensiune aici. Destul de ciudat, convertorul are 36, care este maximul. Acum arată 14.1 la intrare și 35.7, dar dispozitivul minte puțin.
Ce nu am spus încă despre ajustări. Este netedă de la început până la sfârșit și se schimbă liniar. Am observat deja că tensiunea este de 33,6, dar, în funcție de caracteristici, ar trebui să iasă de la 1,25 la 32, ceea ce depășește limitele. 35.7, dar indicatorul minte, ieșirea este 36, la fel cu ceea ce produce blocul.
În ceea ce privește controlul dispozitivului, există doar 3 comenzi: 2 micro butoane și 1 regulator, o rezistență de 50 Kom. Indicația de intrare din partea stângă și ieșirea din partea dreaptă reflectă tensiunea. Folosind butonul puteți porni și opri citirile, unitatea continuă să funcționeze. Tensiunea este de înțeles. Să-l facem mai mic cu 30,6, dar adevărul este că există un condensator la ieșire de 35 de volți, este periculos să-l arzi.
Vânzătorul de pe pagina sa de produs susține că convertorul este capabil să furnizeze un curent maxim de până la 5 amperi, dar recomandă utilizarea lui la 4,5 amperi, puterea maximă nu ar trebui să fie mai mare de 75 de wați, dar în cazul utilizării prelungite, ar trebui să fie nu o depășiți cu 50 de wați.
