Питание микросхемы ШИМ контроллера и драйверов затвора стабилизированным напряжением. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Стабилизаторы напряжения

 Комментарии к статье

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

1. "Микросхемы для линейных источников питания", Додэка, Москва 1999

Публикация: klausmobile.narod.ru

Смотрите другие статьи раздела Стабилизаторы напряжения.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Полет на Марс: испытание для тела и выживания человечества 10.11.2025

Исследование космоса и перспективы полета на Марс привлекают внимание ученых и инженеров по всему миру. Но за технологическими достижениями скрывается серьезная угроза для здоровья астронавтов. Как отмечает Interesting Engineering, даже самые современные ракеты и системы жизнеобеспечения не способны полностью защитить человека от физических и генетических изменений, возникающих во время длительных космических миссий. Эти риски включают потерю костной массы, ослабление мышц и даже потенциальные повреждения ДНК. Путешествие на Марс длится от шести до девяти месяцев. В условиях невесомости организм, привыкший к земной гравитации, претерпевает значительные изменения. Мышцы атрофируются, кости теряют до 1% плотности в месяц, сердце уменьшается в размерах, а позвоночник удлиняется, вызывая боль и дискомфорт. После возвращения на Землю астронавты сталкиваются с головокружением и проблемами при вставании из-за адаптации к гравитации. Особую опасность представляет перераспределение жидкос ...>>

Зеркальные спутники и их угрозы для астрономии и экологии 09.11.2025

Калифорнийский космический стартап Reflect Orbital, который планирует к 2030 году вывести на орбиту 4 000 зеркальных спутников, отражающих солнечный свет на Землю даже ночью. Главная цель - увеличить эффективность солнечных электростанций, обеспечивая непрерывное освещение в ночное время. Первый демонстрационный аппарат EARENDIL-1 с зеркалом площадью 334 м2 предполагается запустить в апреле 2026 года, а соответствующая заявка уже подана в Федеральную комиссию связи США (FCC). Проект получил 1,25 млн долларов поддержки от ВВС США в рамках программы для малого бизнеса. Идея заключается в том, чтобы спутники создавали дополнительное освещение для энергетических систем, однако многие ученые выражают сомнения как в технической реализуемости, так и в потенциальном вреде для окружающей среды. Астрономы, включая Майкла Брауна и Мэтью Кенворти, подсчитали, что отраженный свет будет примерно в 15 000 раз слабее дневного солнца, хотя и ярче полной Луны. Для того чтобы создать хотя бы 20% дн ...>>

Случайная новость из Архива Глубокое размеренное дыхание помогает успокоиться 10.04.2017 Замедленный дыхательный ритм, действуя через особые нейроны дыхательного центра, успокаивает возбужденный мозг. В стрессе, в волнении мы говорим себе: "Так, нужно глубоко вдохнуть и успокоиться" - ну или кто-то другой нам так говорит. И что самое интересное, глубокое дыхание действительно работает, то есть действительно помогает успокоиться. И исследователи из Стэнфорда сумели понять, почему. Эти нейроны, с одной стороны, контактируют с теми, которые непосредственно контролируют ритм дыхания, с другой стороны, они принимают сигналы от голубого пятна - участка мозга, которая следит за тем, в каком психологическом состоянии находится индивидуум. Голубое пятно собирает информацию от самых разных мозговых зон, и, если принятые сигналы свидетельствуют о состоянии возбуждения, аффекта, тревоги, оно посылает импульсы спинномозговым двигательным и симпатическим нейронам, которые побуждают внутренние органы к большей активности. Получается так, что дыхательно-эмоциональные нейроны варолиевого моста "подслушивают" голубое пятно и в случае возбуждения заставляют нейроны ритма учащать дыхание. Однако связь тут в действительности не односторонняя, а двусторонняя: по словам авторов работы, если по какой-то причине мы начинаем дышать чаще (эксперименты ставил на мышах, но, скорее всего, такой же механизм работает и у человека), то дыхательно-эмоциональные нейроны через то же голубое пятно заставляют мозг почувствовать возбуждение: соответствующие сигналы идут в области коры, отвечающие за внимание, эмоции и т. д. Тогда становится понятно, почему нас успокаивает глубокое медленное дыхание - дыхательный ритм по тем же нейронным "рельсам" движется из варолиева моста в голубое пятно и далее, работая как успокоительное.

Другие интересные новости:

▪ Усталость от мыслей

▪ Революция в геологоразведке

▪ 18-гигабайтный чип SK Hynix LPDDR5

▪ Эсминец будущего на электротяге

▪ Samsung Galaxy Tab 3 Lite

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Любителям путешествовать - советы туристу. Подборка статей

▪ статья Очевидное - невероятное. Крылатое выражение

▪ статья Какое животное обладало талантом предсказателя исходов футбольных матчей? Подробный ответ

▪ статья Главный научный сотрудник. Должностная инструкция

▪ статья Генератор импульсов с независимой регулировкой фазы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Два варианта модема, Hamcomm и Hamcomm+. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025