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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Газ и нефть из старых шин 19.05.2002 По оценкам, на нелегальных свалках США накопилось более миллиарда выброшенных автомобильных покрышек, и ежегодно их количество увеличивается на 280 миллионов. Когда одна из таких свалок, содержавшая от пяти до семи миллионов покрышек, в 1983 году загорелась, то потушить пожар не могли девять месяцев. Попытки как-то утилизировать отслужившие покрышки в целом не увенчались успехом. Сейчас компания ITG из Оклахомы разработала установку для вакуумного пиролиза старых шин, предварительно нарезанных на мелкие куски. В итоге получаются тепло, горючий газ, жидкое топливо типа дизельного, сажа и металлолом - остатки стального корда. Горючие продукты пиролиза могут использоваться на электростанции, а жидкое топливо, кроме того, годится для автомобилей.

Другие интересные новости:

▪ Самая дешевая рабочая сила - не китайцы, а роботы

▪ Титановый пластик

▪ Кровеносные сосуды из кожи

▪ Создана растворимая электроника, пригодная для имплантации

▪ Дрон для уборки собачьих экскрементов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Культурные и дикие растения. Подборка статей

▪ статья Государственные и муниципальные финансы. Конспект лекций

▪ статья Как появились первые лампы? Подробный ответ

▪ статья Лук песчаный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Соединение компьтеров через COM порты по двум проводам. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Рамка для рисования печатных проводников. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025