1
ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ
I
сопротивления (ЕБЯ) конденсато-
ров, ненулевого сопротивления
замкнутых ключей и тока нагрузки
и получается несколько меньше
входного напряжения.
Определенным недостатком
импульсных стабилизаторов по
сравнению с линейными является
наличие у них переменной состав-
ляющей тока нагрузки, поэтому им-
пульсные ИСН не применяют в ана-
логовых устройствах со слабыми
сигналами, или же используют со-
вместно с линейными стабилизато-
рами.
Практически все современные
импульсные ИСН содержат регули-
рующий транзистор \ГГ
1
(биполяр-
ный или МОП) и устройство управ-
ления, а диод, катушка и конден-
саторы являются внешними эле-
ментами. Типовая структурная схе-
ма устройства управления с ШИМ
изображена на рис. 3 и содержит
такой же как и в линейном стаби-
лизаторе источник опорного напря-
жения ИОН и усилитель сигнала
ошибки А1, выход которого под-
ключен к одному из входов компа-
ратора напряжения А2. На другой
вход компаратора подается пило-
образное напряжение от специаль-
ного генератора ГПИ, частота ко-
торого задается конденсатором Ст.
В результате на выходе компара-
тора получаются импульсы пере-
менной скважности, определяемой
разностью между опорным напря-
жением и частью выходного напря-
жения, подаваемого на усилитель
А1 с резистивного делителя 131, Я2.
Эти импульсы усиливаются буфер-
ным усилителем БУФ и подаются
на базу (затвор) регулирующего
транзистора. Для стабилизаторов
с фиксированным выходным на-
пряжением резистивный делитель
устанавливается внутри ИМС, для
стабилизаторов с регулируемым
выходным напряжением применяют
внешний делитель, сопротивления
резисторов которого определяют
величину выходного напряжения.
Диод VD1 должен иметь малое
прямое падение напряжения и ми-
нимальное время переключения, в
связи с чем обычно используют ди-
оды Шотки. Индуктивность катуш-
ки составляет десятки - сотни мик-
рогенри, для уменьшения помех
применяют катушки с тороидаль-
ным сердечником. Входной конден-
сатор емкостью около сотни мик-
рофарад устанавливается для уст-
ранения самовозбуждения и распо-
лагается как можно ближе к ИСН.
Выходной конденсатор имеет ем-
кость десятки - тысячи микрофа-
рад, его рабочее напряжение дол-
жно быть больше 1,5 ивых при ми-
нимальном значении эквивалентно-
го последовательного сопротивле-
ния ESR. Для расчета параметров
импульсных стабилизаторов на сай-
те фирмы National Semiconductor
доступно специальное программ-
ное обеспечение. В каталогах и
технических описаниях приводятся
рекомендации, номограммы и таб-
лицы по выбору внешних элемен-
тов импульсных ИСН, а также ва-
рианты конструкции стабилизато-
ров и чертежи печатных плат.
Рассмотрим основные парамет-
ры импульсных ИСН. Большая
часть этих параметров совпадает
с соответствующими параметрами
линейных стабилизаторов [2]. Это:
- минимальное и максимальное
входное напряжение (InputMin
Voltage & InputMax Voltage) при ко-
торых сохраняются точностные па-
раметры
стабилизатора
Line
Regulation и Load Regulation;
VT1
Рис. 3. Типовая структурная схема устройства управления
с ШИМ импульсного стабилизатора напряжения
- максимальный выходной ток
(Output Current);
- падение напряжения (Dropout
Voltage) - минимальная величина
1
)вх - ивых, при которой еще воз-
можен режим стабилизации;
- коэффициент нестабильности
по напряжению (Line Regulation) -
характеризует изменение выходно-
го напряжения при изменении
входного напряжения, измеряется
в процентах;
- коэффициент нестабильности
по току (Load Regulation) - харак-
теризует изменение выходного на-
пряжения при изменении тока на-
грузки, измеряется в процентах.
Специфическими параметрами
импульсных ИСН являются:
- рабочая частота (Switching
Frequency);
- коэффициент полезного дей-
ствия КПД (Efficiency), равный от-
ношению мощности в нагрузке
ста-
билизатора к
мощности, отдавае-
мой источником входного напряже-
ния
1
)вх, измеряется в процентах.
Отметим, что современные им-
пульсные ИСН, так же как и линей-
ные, осуществляют ряд дополни-
тельных функций, обеспечиваю-
щих их безопасную работу и опре-
деленный режим питаемых ими ус-
тройств. Это дистанционное вклю-
чение и выключение - дежурный
режим (Sleep Mode), установка пре-
дельного тока (Adjustable Current
Limit), задержка включения (Delay),
плавный запуск (Soft Start), конт-
роль входного напряжения (Low
Battery Detector), выдача сигнала
ошибки (Error Flag), когда выходное
напряжение уменьшается на за-
данную величину, или обратного
ему, свидетельствующему о нор-
мальном ивых (Power Good) и дру-
гие [3]. Реализация дополнитель^
ных функций у конкретных ИСН
будет рассмотрена ниже.
(Окончание в N93/2006)
40 |
Т
Радиолюбитель - 02/2006
предыдущая страница 39 Радиолюбитель 2006-02 читать онлайн следующая страница 41 Радиолюбитель 2006-02 читать онлайн Домой Выключить/включить текст