ШИМ-модуляторы Microchip MCP1631

17.11.2021

Компания Microchip разработала высокоскоростные ШИМ-модуляторы, с помощью которых можно превратить большинство микроконтроллеров общего назначения в полноценные контроллеры импульсных преобразователей электрической энергии с гибким функционалом. В составе каждой из микросхем линейки MCP1631 присутствует базовый комплект узлов, используемых в современных ШИМ-контроллерах, в том числе высокоскоростной ШИМ-модулятор, драйвер MOSFET, усилители, компараторы, а также дополнительные аналоговые и цифровые элементы, связывающие все компоненты микросхемы в единую систему. При этом высокоуровневое управление преобразователем, в том числе формирование частоты преобразования, установка выходного напряжения и выходного тока осуществляется программным способом с помощью микроконтроллера общего назначения путем формирования и обработки всего нескольких сигналов.

Микросхемы MCP1631 и MCP1631HV предназначены для создания стабилизаторов тока, в то время как MCP1631V и MCP1631VHV являются основой для создания стабилизаторов напряжения. Силовая часть микросхем MCP1631 и MCP1631HV может работать от источников первичного питания с напряжением 3,0...5,5 В. Для более высоковольтных приложений следует использовать микросхемы MCP1631HV или MCP1631VHV, рабочий диапазон входных напряжений которых расширен до 16 B. При этом на кристалле высоковольтных версий микросхем MCP1631 (MCP1631HV и MCP1631VHV) интегрирован дополнительный LDO-стабилизатор с выходным напряжением 3,3 или 5 В и максимальным выходным током до 250 мА, который можно использовать для питания микроконтроллера и других вспомогательных узлов.

Поскольку все высокоуровневые функции реализуются программным способом, то прикладное назначение одной и той же схемы может быть легко изменено путем модификации исходного кода или путем изменения настроек в энергонезависимой памяти (если программное обеспечение поддерживает такую функцию). Например, одно и то же зарядное устройство может быть легко перенастроено для работы с литий-ионными, никель-кадмиевыми, никель-металлгидридными или свинцово-кислотными аккумуляторами, причем максимальное количество и емкость ячеек определяется лишь возможностями силовой части, а пороги ограничения напряжения, значения зарядных токов, а также макроалгоритмы заряда формируются программно. Кроме того, замена высокоуровневого программного обеспечения позволит без какой-либо модификации силовой части превратить зарядное устройство, например, в драйвер светодиодов с настраиваемым типом и количеством ламп.

Для нормальной работы микросхем MCP1631 внешнее программное обеспечение должно формировать сигналы для установки выходного напряжения, выходного тока, а также частоты и коэффициента заполнения ШИМ-сигнала управления силовым транзистором. При необходимости микроконтроллер также может обеспечить и контроль температуры силовых транзисторов или аккумуляторных ячеек. Остальные низкоуровневые функции, в том числе защита от перенапряжения, осуществляются узлами микросхем MCP1631.

Особенности микросхем MCP1631:

возможность создания универсальных зарядных устройств с программируемыми настройками для работы с разным типом и количеством аккумуляторных ячеек;
возможность создания преобразователей с частотой переключений до 2 МГц;
возможность создания систем питания с интеллектуальными функциями (Intelligent Power Systems);
возможность создания как стабилизаторов тока (MCP1631, MCP1631HV), так и стабилизаторов напряжения (MCP1631V, MCP1631VHV)
возможность работы с первичными источниками питания с напряжением до 16 В (MCP1631HV, MCP1631VHV);
наличие дополнительного LDO-стабилизатора с выходным напряжением +3,3 или +5,0 В и выходным током до 250 мА (MCP1631HV, MCP1631VHV);
установка частоты переключений, максимального коэффициента заполнения, выходного напряжения и выходного тока с помощью внешнего микроконтроллера;
наличие усилителя ошибки, а также усилителей сигналов, формируемых датчиками напряжения и тока;
наличие компаратора защиты от перенапряжения;
наличие узла защиты от понижения входного напряжения;
наличие драйвера внешнего MOSFET с выходным током до 1 А;
малый ток, потребляемый в выключенном режиме (приблизительно 2,4 мкА);
возможность реализации температурного контроля (с помощью микроконтроллера);
поддержка нескольких типов корпусов: 20-выводных TSSOP, SSOP (все версии), а также 20-выводного QFN с размерами 4 х 4 мм (только MCP1631 и MCP1631V).
Основными приложениями, в которых можно использовать микросхемы линейки MCP1631, являются:
универсальные зарядные устройства, поддерживающие разные типы аккумуляторов;
системы светодиодного освещения и подсветки;
импульсные преобразователи общего назначения на основе топологии SEPIC;
USB-зарядки.

<< Назад: Позитивное мышление укрепляет иммунитет 17.11.2021

>> Вперед: Образ жизни влияет на будущее потомства 16.11.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Иммунитет работает по сезону 24.05.2015 Когда мы говорим о биологических часах, то обычно имеем в виду суточные, или циркадные ритмы, которые зависят от смены дня и ночи. Однако одними лишь суточными ритмами наши биологические часы не исчерпываются. Например, есть физиологические процессы, подчиняющиеся месячному циклу, и самый известный пример, конечно же, это менструальный цикл. Но есть часы с еще большим периодом - в статье в Nature Communications группа исследователей из Кембриджа пишет о годичном цикле активности некоторых иммунных генов. В лаборатории Джона Тодда (John Todd) некоторое время занимались суточной активностью гена ARNTL, который подавляет воспалительные процессы, и, как оказалось, в разное время суток он "активничает" по-разному - по крайней мере, у мышей. Одновременно исследователи участвовали в международном проекте под названием BABYDIET, целью которого было выяснить, как наличие или отсутствие определенных веществ в питании влияет на развитие детей в первый год жизни. Для проекта в течение длительного времени много раз брали анализы крови, так что в конце концов возникла идея проверить, не меняется ли активность гена ARNTL еще и в зависимости от времени года. И действительно, у людей ARNTL был наиболее активен летом, и наименее - зимой. В дальнейшем оказалось, что 23% генов обладают сезонной активностью, причем среди них были и те, про ритмическую активность которых давно известно, так и те, которые до сих пор ни в каких "часовых механизмах" замечены не были. (Стоит подчеркнуть, что 23% относятся не вообще к полному набору человеческих генов, а лишь к некоторым.) Причем как раз воспалительные гены сильнее всего работают зимой, то есть тогда, когда противовоспалительный ARNTL засыпает. Полученные результаты сравнили с данными других больших клинических исследований, проходивших в других странах. Оказалось, что те же гены у жителей Австралии работают наоборот, что понятно - ведь в южном полушарии по сравнению с северным зима и лето меняются местами. С другой стороны, у жителей Исландии сезонность в активности генов была неупорядоченной, нерегулярной - возможно, из-за полярных дней и ночей. А вот у тех, кто живет в африканской Гамбии, годовой цикл генетической активности привязан к сезону дождей. Только ли иммунные гены и клетки чувствуют времена года? Анализ биопсий жировой ткани (здесь авторы работы опять-таки воспользовались материалом из другого независимого исследования) показал, что сезонные изменения в генетической активности есть и здесь, так что годичные часы, очевидно, работают в самых разных тканях и органах. Повышенная активность воспалительных генов в осенне-зимнее время может быть предупредительной мерой против тех патогенов, которые любят холодные сезоны. С другой стороны, атака инфекций здесь может быть первичной, а иммунитет лишь реагирует на них, так что в результате получается своеобразный ритм. Какое из объяснений правильное, а какое - нет, еще предстоит выяснить. Пока что мы можем с уверенностью заключить, что сезонные болезни сопровождаются сезонными же перестройками в нашем молекулярно-генетическом аппарате, и что это следовало бы учитывать в повседневной медицинской практике. Например, регулярное обострение хронических заболеваний, в том числе и сердечно-сосудистых, вполне может быть следствием большей активности воспалительных генов. Воспаление, как известно, плохо сказывается на состоянии сосудов, и получается, что иммунитет, готовясь к сезонной инфекционной атаке (или будучи спровоцирован такой атакой), тем самым вредит другим органам. Конечно, многие на собственном опыте знают, как улучшается и ухудшается самочувствие в зависимости от времени года, но теперь, по крайней мере, понятно, в каком направлении следует работать, чтобы как-то сгладить такую неприятную сезонность нашей физиологии.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026