Живлення мікросхеми ШІМ контролера та драйверів затвора стабілізованою напругою. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Живлення мікросхеми ШІМ контролера та драйверів затвора стабілізованою напругою. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Стабілізатори напруги

Коментарі до статті

У багатьох практичних конструкціях автомобільних ПН мікросхема ШІМ контролера (наприклад TL494, SG3524 і т.п.) живиться безпосередньо від входу REMOTE (дивися опису ПН підсилювачів MTX і Jensen) через прямо включений захисний діод. За наявності зовнішнього драйвера затвора (інвертора, повторювача) струм споживання від шини REMOTE не перевищує 20 мА і таким чином укладається в можливості будь-якого головного пристрою. При роботі ІВ контролера безпосередньо на затвори МДП ключів її середній струм споживання зростає до 50-80 мА (теплова межа для ІВ в корпусі DIP16 - 1 Вт при 45С). Що також навряд чи здатне перевантажити джерело REM-сигналу. Тоді навіщо вигадувати окремий стабілізатор чи ключ для живлення ІВ контролера?

А ось навіщо. Затвор МДП-транзистора – це просто нелінійна ємність. Причому нелінійна вона лише до повного відкриття каналу (насичення), далі її можна впевнено вважати простим конденсатором. Залежно від температури, звичайний МДП транзистор починає відкриватися при Uзі = 2-4В, насичення - залежно від Т, Iс та Uсі відбувається при напрузі близько 5-10В. Наприклад, для IRFI 1010N (прекрасний низькоомний ключ) при 25С граничний паспортний струм 49А досягається при 6В, при 175С - при 6.5В затворі (заряд на затворі близько 60 нКл).

Живлення мікросхеми ШІМ контролера та драйверів затвора стабілізованою напругою

Якщо ж напруга на затворі продовжує зростати, то ... межа струму і теплової потужності від цього точно не зміниться. Зате на затворі з'явиться надлишковий позитивний заряд - близько 6 нКл на кожен вольт, і за +12В на затворі досягає 100 нКл.

Живлення мікросхеми ШІМ контролера та драйверів затвора стабілізованою напругою

А от при закритті транзистора надлишковий заряд нам точно не потрібний. Адже поки крізь драйвер затвора не стікуть на землю ті самі 100-60 = 40 нКл "зайвого" заряду, транзистор все ще відкритий на повну силу. Це і непотрібна затримка вимкнення, і зайве навантаження на драйвер затвора (що змушує ставити невиправдано потужні повторювачі).

Давайте прикинемо. Напруга бортмережі на ходу – 14В. На виході Remote – 13В. Мінус 0.6В на діоді = 12.4В живлення мікросхеми. Якщо її вихідні транзистори (Дарлінгтон) включені емітерним повторювачем, імпульс на виході досягає 11.0В. Зовнішній повторювач забере ще 1В. Разом - 11В без зовнішнього драйвера, 10В з таким. Надлишок очевидний.

Що ж робити? Живити весь ланцюг збудження (ІС+драйвери) від лінійного стабілізатора, що дає рівно стільки вольт живлення скільки потрібно. А необхідно: 7В на затворі + 0.7В на повторювачі + 1.3В на транзисторі ІС = всього 9В. А щоб із запасом було – 10В.

Причому бажано струм живлення брати від АКБ, а включати стабілізатор – слабким струмом від шини Remote. І щоб поменше зайвих деталей.

Для вирішення задачі ідеально підходить LM2931, радянський аналог 1156ЕН5. Але тільки у 5-вивідному транзисторному корпусі! (є варіанти з фіксованим Uвих, з 3 висновками).

Живлення мікросхеми ШІМ контролера та драйверів затвора стабілізованою напругою

Ця схема спеціально розроблена для автомобільного застосування. Особливості порівняно із звичайними 3-вивідними стабілізаторами:

- регулювання вихідної напруги 1.2-36В, вихідний струм до 100 мА.

- Падіння напруги при струмі 100 мА – типове 300 мВ, максимум 600 мВ.

- Відключення навантаження при переполюсуванні живлення та аварійному перевищенні живлення (захист від імпульсів -50...+60В, постійної напруги -30...+36В).

- Дистанційний запуск позитивним логічним сигналом (потрібний 1 зовнішній npn транзистор, керуючий струм до 50 мкА).

- Струм споживання не вище 1 мА

Ось так виглядає найпростіше типове включення:

Живлення мікросхеми ШІМ контролера та драйверів затвора стабілізованою напругою

Вихідна напруга задається дільником R4/R5: U = 1.2В * (R4 + R5) / R4. Значення R4 (на ньому падає 1.2В опорної напруги) - до 51 ком, можна і менше. R3 – від 10 до 51 ком. Транзистор - будь-який малопотужний із малим зворотним струмом колектора.

ІС включається, коли напруга на вході Adj (колектор Q1) знижується нижче 2В. Конденсатори, показані на схемі, забезпечують стійкість стабілізатора і повинні розташовуватися безпосередньо поруч із висновками ІВ. Імпульсне навантаження (ШИМ контролер, повторювачі) – шунтувати локальними керамічними конденсаторами.

Вхідний транзистор можна замінити на транзисторний оптрон (з малим струмом витоку), з відповідним баластним резистором у первинному ланцюзі - тоді гарантована стійкість від перешкод керуючого входу.

література

"Мікросхеми для лінійних джерел живлення", Додека, Москва 1999

Публікація: klausmobile.narod.ru

Дивіться інші статті розділу Стабілізатори напруги.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Infineon розпочав виробництво NAND-пам'яті ємністю 512 Мбіт. 08.03.2004

Компанія Infineon Technologies спільно з ізраїльською фірмою Saifun Semiconductors розпочала виробництво флеш-чіпів ємністю 512 Мбіт, NAND сумісного типу.

Чіп побудований на базі енергонезалежної пам'яті NROM, основі технології TwinFlash, яка дозволяє записувати в один осередок відразу два біти інформації. Завдяки цьому розмір мікросхеми зменшується на 40% у порівнянні з технологіями, в яких один осередок зберігає один біт, відповідно, знижується і собівартість продуктів.

Компанія вже встигла отримати кілька замовлень на нову пам'ять, проте ні імена замовників, ні подробиці про плановані обсяги випуску поки що не розголошуються. Втім, представники компанії відзначили, що за потреби можуть збільшити ці обсяги, оскільки очікують гарного попиту на свою продукцію.

Як прогнозують аналітики Gartner, ринок флеш-пам'яті типу NAND зросте з 3,4 млрд. USD у 2003 році до 4,4 млрд. USD у 2004 році, при цьому очікується, що ціни за одиницю знизяться з 11,15 до 8,50. USD. Infineon розраховує вже до 2005 року випустити флеш-чіпи ємністю 2 Гбіти.

Інші цікаві новини:

▪ Створено прототип квантового радара

▪ Компактні джерела живлення TRACO TXM для монтажу на шасі

▪ Чиста енергетика обійшла вугільну

▪ Розумне ліжко з механізмом антихропіння

▪ Коли вода п'янить

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки. Добірка статей

▪ стаття Посперечаються, пошумлять і розійдуться. Крилатий вислів

▪ стаття Що таке гранат? Детальна відповідь

▪ стаття Обойщик. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Комутація напруги за допомогою симісторів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Ворог магнетизму. Фізичний експеримент

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт