|
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ Питание микросхемы ШИМ контроллера и драйверов затвора стабилизированным напряжением
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Стабилизаторы напряжения Во многих практических
конструкциях автомобильных ПН
микросхема ШИМ контроллера
(например TL494, SG3524 и т.п.) питается
непосредственно от входа REMOTE
(смотри описания ПН усилителей MTX и
Jensen) через прямо включенный
защитный диод. При наличии внешнего
драйвера затвора (инвертора,
повторителя) - ток потребления от
шины REMOTE не превышает 20 мА и таким
образом укладывается в возможности
любого головного устройства. При
работе ИС контроллера напрямую на
затворы МДП ключей ее средний ток
потребления возрастает до 50-80 мА
(тепловой предел для ИС в DIP16
корпусе - 1 Вт при 45С). Что также вряд
ли способно перегрузить источник
REM-сигнала. Тогда зачем выдумывать
отдельный стабилизатор или ключ
для питания ИС контроллера?
А вот зачем. Затвор
МДП-транзистора - это просто
нелинейная емкость. Причем
нелинейна она только до момента
полного открытия канала
(насыщения), далее ее можно уверенно
считать простым конденсатором. В
зависимости от температуры,
обычный МДП транзистор начинает
открываться при Uзи=2-4В, насыщение -
в зависимости от Т, Iс и Uси
происходит при напряжении порядка
5-10В. Например, для IRFI 1010N (прекрасный
низкоомный ключ) при 25С предельный
паспортный ток 49А достигается при
6В, при 175С - при 6.5В на затворе (заряд
на затворе около 60 нКл).
![]() Если же напряжение на затворе
продолжает расти, то ... предел по
току и тепловой мощности от этого
точно не изменится. Зато на затворе
появится избыточный положительный
заряд - порядка 6 нКл на каждый
вольт, и при +12В на затворе
достигает 100 нКл.
![]() А вот при закрытии транзистора
избыточный заряд нам точно не
нужен. Ведь пока сквозь драйвер
затвора не стекут на землю те самые
100-60=40 нКл "лишнего" заряда,
транзистор все еще открыт в полную
силушку. Это и ненужная задержка
выключения, и лишняя нагрузка на
драйвер затвора (вынуждающая
ставить неоправданно мощные
повторители).
Давайте прикинем. Напряжение
бортсети на ходу - 14В. На выходе Remote -
13В. Минус 0.6В на диоде = 12.4В питания
микросхемы. Если ее выходные
транзисторы (Дарлингтоны) включены
эмиттерным повторителем, импульс
на выходе достигает 11.0В. Внешний
повторитель отнимет еще 1В. Итого -
11В без внешнего драйвера, 10В с
таковым. Избыток налицо.
Что же делать? Питать всю цепь
возбуждения (ИС+драйверы) от
линейного стабилизатора, дающего
ровно столько вольт питания
сколько нужно. А нужно: 7В на затворе
+ 0.7В на повторителе + 1.3В на
транзисторе ИС = итого 9В. А чтоб с
запасом было - 10В.
Причем желательно ток питания
брать от АКБ, а включать
стабилизатор - слабым током от шины
Remote. И чтоб поменьше лишних деталей.
Для решения задачи идеально
подходит LM2931, советский аналог
1156ЕН5. Но только в 5-выводном
транзисторном корпусе! (есть
варианты с фиксированным Uвых, с 3
выводами).
![]() Эта схема специально разработана
для автомобильного примения.
Особенности по сравнению с
обычными 3-выводными
стабилизаторами:
- Регулировка выходного
напряжения 1.2-36В, выходной ток до 100
мА.
- Падение напряжения при токе 100 мА
- типовое 300 мВ, максимум 600 мВ.
- Отключение нагрузки при
переполюсовке питания и аварийном
превышении питания (защита от
импульсов -50 ... +60В, постоянного
напряжения -30...+36В).
- Дистанционный запуск
положительным логическим сигналом
(требуется 1 внешний n-p-n транзистор,
управляющий ток до 50 мкА).
- Ток потребления не выше 1 мА
Вот так выглядит простейшее
типовое включение:
![]() Выходное напряжение задается
делителем R4/R5 : U=1.2В * (R4+R5) / R4.
Значение R4 (на нем падает 1.2В
опорного напряжения) - до 51 кОм,
можно и меньше. R3 - от 10 до 51 кОм.
Транзистор - любой маломощный с
малым обратным током коллектора.
ИС включается, когда напряжение
на входе Adj (коллектор Q1) падает ниже
2В. Конденсаторы, показанные на
схеме, обеспечивают устойчивость
стабилизатора и должны
располагаться непосредственно
рядом с выводами ИС. Импульсную
нагрузку (ШИМ контроллер,
повторители) - шунтировать
локальными керамическими
конденсаторами.
Входной транзистор можно
заменить на транзисторный оптрон (с
малым током утечки), с подходящим
балластным резистором в первичной
цепи - тогда гарантирована
устойчивость от помех по
управляющему входу.
Литература
Публикация: klausmobile.narod.ru
раздел сайта Студенту на заметку журналы Компьютерра (годовые архивы) книга Оценка эффективности автоматизированных систем контроля. Касаткин А.С., Кузьмин И.В., 1967 книга Я хочу стать радиолюбителем. Первые шаги. Лабутин В.К., 1949 статья Внутренние болезни. Конспект лекций статья Охотовед. Должностная инструкция справочник Измерительная техника. Схемы и описания
|