Регулятор тока постоянного напряжения: Регулятор постоянного напряжения и тока

Содержание

Регулятор постоянного напряжения в категории «Техника и электроника»

Регулятор напряжения постоянного тока 60В, 30A

На складе в г. Николаев

Доставка по Украине

1 954 грн

Купить

Интернет-магазин Co-Di

Регулятор напряжения постоянного тока с индикатором, 60В, 30А диммер

На складе в г. Николаев

Доставка по Украине

1 044 грн

Купить

Интернет-магазин Co-Di

Реверсивный регулятор напряжения постоянного тока, 55В, 60А

На складе в г. Николаев

Доставка по Украине

2 216 грн

2 016 грн

Купить

Интернет-магазин Co-Di

Регулятор напряжения постоянного тока 1 — 50В, 60А

На складе в г. Николаев

Доставка по Украине

2 376 грн

Купить

Интернет-магазин Co-Di

Регулятор напряжения постоянного тока 12 — 50В, 10A

На складе в г. Николаев

Доставка по Украине

1 053 грн

980 грн

Купить

Интернет-магазин Co-Di

ШИМ регулятор диммер постоянного напряжения PWM (4. 5-35в.)

На складе

Доставка по Украине

65 грн

Купить

Tenzor

Диммер. регулятор напряжения, 12-24 В постоянного тока, 30 А, 360 Вт

Доставка из г. Дрогобыч

400 грн

Купить

TEHNOBANK

ШИМ регулятор оборотов двигателя постоянного напряжения 10-60V 20A, корпус

На складе в г. Кропивницкий

Доставка по Украине

170 грн

Купить

Sxemki.com

Регулятор напряжения постоянного тока 60В, 20А диммер

На складе в г. Николаев

Доставка по Украине

799 грн

Купить

Интернет-магазин Co-Di

ШИМ, Регулятор постоянного напряжения 60В 20А

Доставка из г. Николаев

831 грн

Купить

Интернет-магазин Co-Di

Цифровой регулятор напряжения постоянного тока 60В, 30A

Доставка из г. Николаев

2 033 грн

Купить

Интернет-магазин Co-Di

Шим регулятор напряжения постоянного тока с энкодером, 30В, 5А

Доставка из г. Николаев

887 грн

Купить

Интернет-магазин Co-Di

Регулятор напряжения постоянного тока с энкодером 60В, 30A

Доставка по Украине

1 950 грн

Купить

Интернет-магазин Co-Di

ШИМ регулятор скорости DC мотора, 9-60В, 40А PWM

На складе в г. Кропивницкий

Доставка по Украине

360 грн

Купить

Sxemki.com

Регулятор напруги постійного струму 60В, 20А диммер

На складе в г. Николаев

Доставка по Украине

799 грн

Купить

Интернет-магазин Co-Di

Смотрите также

Б/У IBM 44V2965 Voltage Regulator Module. Регулятор напряжения IBM 44V2965. Регулятор мощности процессора

На складе в г. Киев

Доставка по Украине

699 — 803.85 грн

от 2 продавцов

699 грн

Купить

Retail Store Equipment

Б/У IBM Server AcBel Voltage Regulator Module API4VR19. Регулятор напряжения IBM API4VR19

На складе в г. Киев

Доставка по Украине

999 — 1 148.85 грн

от 2 продавцов

999 грн

Купить

Retail Store Equipment

Регулятор напруги постійного струму 12 — 50В, 10A

На складе в г. Николаев

Доставка по Украине

1 053 грн

980 грн

Купить

Интернет-магазин Co-Di

Реле-регулятор напряжения генератора Chery Amulet/Форза/Вида CDN

Доставка по Украине

395 грн

Купить

AutoGorodok

Регулятор напруги постійного струму 1 — 50В, 60А

На складе в г. Николаев

Доставка по Украине

2 376 грн

Купить

Интернет-магазин Co-Di

Регулятор напруги постійного струму 60В, 30A

На складе в г. Николаев

Доставка по Украине

1 954 грн

Купить

Интернет-магазин Co-Di

Регулятор мощности, диммер AC 220V 4000W (4 кВт)

Доставка из г. Харьков

245 грн

Купить

ChinaWorld — товары высокого качества!

Тиристорный регулятор напряжения 2000W

Доставка по Украине

233 грн

Купить

ChinaWorld — товары высокого качества!

Регулятор напруги постійного струму дисплеєм 60В, 30A

Доставка из г. Николаев

1 597 грн

Купить

Интернет-магазин Co-Di

Регулятор напряжения генератора Ман Man L2000, Man Lion, Man M2000, Man F2000, Man TGA

Доставка по Украине

1 283 грн

1 218 грн

Купить

Интернет-магазин автозапчастей «Aparts». Работаем: ПН — ПТ 9:00-18:00, СБ 9:00-13:00, ВС: выходной

Диммер с дисплеем BT-4000W, Регулятор напряжения мощности с индикатором AC 4000Вт, 220В

Доставка из г. Львов

950 грн

Купить

БУДЬМО!

Контроллер регулятор скорости вращения двигателя постоянного тока 12В-40В 10A 13кГц

Доставка по Украине

176 грн

Купить

«ДОСТУПНИЙ»

Регулятор напряжения переменного тока 220В, 500Вт

На складе в г. Николаев

Доставка по Украине

717 грн

Купить

Интернет-магазин Co-Di

ШИМ регулятор 9-60В, 20А

На складе в г. Николаев

Доставка по Украине

1 006 грн

Купить

Интернет-магазин Co-Di

Регулятор постоянного тока

Предлагаемая полезная модель относится к электротехнике, в частности к стабилизированным источникам питания. Регулятор постоянного тока состоит из устройства усиления, источника тока и нагрузки. Для повышения уровня стабильности тока на нагрузке в широком диапазоне температур и снижения уровня пульсаций введены узел связи, цифро-аналоговый преобразователь, первый стабилизатор тока и второй стабилизатор тока. Выход узла связи шиной соединен с входом цифро-аналогового преобразователя, выход которого подключен к входу устройства усиления, выход устройства усиления подключен к первым входам соответственно первого и второго стабилизаторов тока, выход первого стабилизатора тока и выход второго стабилизатора тока объединены и подключены ко входу нагрузки, а выход источника тока соединен со вторым входом первого стабилизатора тока и вторым входом второго стабилизатора тока.

Предлагаемая полезная модель относится к электротехнике, в частности к стабилизированным источникам питания.

Известен «Релейный регулятор тока» (RU 2111526 С1 опубл. 20.05.1998 г., МПК G05F 1/56), содержащий включенные в цепь сопротивления нагрузки и рабочего источника напряжения последовательно соединенные токоизмерительное устройство, дроссель и переключательный элемент, управляемый конденсатором связи, а также диод, расположенный между массой и точкой соединения переключательного элемента и дросселя, и компаратор, инвертирующий вход которого подключен к выходу генератора пилообразного напряжения, а выход соединен с конденсатором связи. Усилитель, вход которого подключен к выходу токоизмерительного устройства, а выход — к неинвертирующему входу компаратора, причем генератор пилообразного напряжения выполнен в виде RC-звена и тактовым входом соединен с выходом логической схемы И-НЕ, первый вход которой через инвертор соединен с выходом триггера, выполненным на операционном усилителе и транзисторе, а второй служит для приема такта, причем инвертирующий вход триггера соединен с выходом токоизмерительного устройства, а неинвертирующий — с опорным напряжением, и напряжение на инвертирующем входе триггера, меньшее, чем опорное напряжение на неинвертирующем входе триггера, дает на его выходе состояние низкого логического уровня.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является «Стабилизатор постоянного регулируемого тока» (RU 2010305 С1 опубл. 30.03.1994 г. МПК G05F 1/56), состоящий из силовой регулятор, соединенный через датчик тока с выводами для подключения нагрузки, пороговый элемент тока, одновибратор, вход запуска которого подключен к соответствующему выходу блока связи с электронно-вычислительной машиной, к соответствующему входу которого подключен выход порогового элемента тока, усилитель постоянного тока, вход которого подключен к выходу датчика тока, который выполнен в виде измерительного узла с уравновешиванием ампервитков постоянных токов, включающего в себя измерительную обмотку, подключенную к входным выводам датчика тока, компенсационную обмотку, состоящую из N отдельных секций с разным числом витков, детектор разбаланса ампервитков, выход которого использован в качестве выхода датчика тока, источник эталонного тока, силовой трансформатор с первичной и вторичной обмотками, а также цифровой переключатель, состоящий из N переключающих ячеек, к выходным выводам которых подключены соответственно выводы секций компенсационной обмотки, переключающие ячейки входными выводами соединены последовательно одна к другой необъединенный входной вывод N-й ячейки использован в качестве первого входного вывода цифрового переключателя. Кроме того он содержит логический блок, аналоговый запоминающий блок, сигнальный вход и вход управления которого подключены соответственно к выходу усилителя постоянного тока и выходу одновибратора, а выход — к управляющему входу силового регулятора, вспомогательная переключающая ячейка, выводы переменного напряжения которой подключены к вторичной обмотке силового трансформатора, первичная обмотка которого подключена к выводам для подключения силовой сети переменного напряжения, первый вывод источника эталонного тока соединен непосредственно с первым входным выводом цифрового переключателя, а через введенный резистор — с первым выводом вспомогательной переключающей ячейки, второй вывод которой соединен с вторым входным выводом цифрового переключателя, второй вывод источника эталонного тока через пороговый элемент тока соединен с третьим выводом вспомогательной переключающей ячейки, две дополнительные секции компенсационной обмотки, которые соединены последовательно встречно, кроме того, цифровой переключатель снабжен дополнительной переключающей ячейкой, к первому и второму выходным выводам которой подключены соответственно необъединенные выводы дополнительных секций компенсационной обмотки, их объединенные выводы подключены к третьему выходному выводу дополнительной переключающей ячейки, первый входной вывод которой подключен к необъединенному входному выводу первой переключающей ячейки, а второй использован в качестве соответственно второго входного вывода цифрового переключателя, цифровые входы и входы управления которого подключены к соответствующим выходам логического блока, к выходам блока связи с электронно-вычислительной машиной подключены соответственно входы управления и цифровые входы вспомогательной переключающей ячейки и логического блока, имеющего первый и второй входы управления, первый и второй выходы управления, а также n цифровых входов и m цифровых выходов, при этом в логическом блоке на первом выходе управления двоичный нуль будет при двоичных единицах на обоих входах управления, на втором выходе управления двоичный нуль будет при двоичной единице на первом и двоичном нуле на втором входах управления, на первом цифровом выходе двоичный нуль будет при двоичных единицах на первом входе управления и первом цифровом входе, на втором цифровом выходе двоичный нуль будет при двоичной единице на первом входе управления и двоичных нулях на втором входе управления и первом цифровом входе, на третьем цифровом выходе двоичный нуль будет при двоичных единицах на обоих входах управления и двоичном нуле на первом цифровом входе, на четвертом цифровом выходе двоичный нуль будет при двоичных единицах на обоих входах управления и втором цифровом входе, а также при двоичной единице на первом входе управления и двоичных нулях на втором входе управления и втором цифровом входе, на пятом цифровом выходе двоичный нуль будет при двоичных единицах на первом входе управления, втором цифровом входе и двоичном нуле на втором входе управления, а также при двоичных единицах на обоих входах управления и двоичном нуле на втором цифровом входе, на m-1 цифровом выходе двоичный нуль будет при двоичных единицах на обоих входах управления и n-м цифровом входе, а также при двоичной единице на первом входе управления и двоичных нулях на втором входе управления и n-м цифровом входе, на m-м цифровом выходе двоичный нуль будет при двоичных единицах на первом входе управления, n-м цифровом входе и двоичном нуле на втором входе управления, а также при двоичных единицах на обоих входах управления и двоичном нуле на n-м цифровом входе, при этом каждая из переключающих ячеек цифрового переключателя включает в себя первый, второй, третий и четвертый оптронные тиристоры, соединенные силовыми выводами по схеме вентильного моста, причем объединенные силовые выводы первого и второго, третьего и четвертого оптронных тиристоров использованы в качестве соответственно первого и второго входных выводов переключающей ячейки, а объединенные силовые выводы первого и четвертого, второго и третьего оптронных тиристоров — соответственно первого и второго выходных выводов переключающей ячейки, первые выводы управления оптронных тиристоров через резисторы подключены к выводу для подключения источника постоянного напряжения питания, вторые выводы управления первого и третьего оптронных тиристоров объединены и подключены к первому выводу управления переключающей ячейки, к второму выводу управления которой подключены соответственно объединенные вторые выводы управления второго и четвертого оптронных тиристоров, дополнительная переключающая ячейка выполнена на основе первого, второго и третьего оптронных тиристоров, объединенные первые силовые выводы которых использованы в качестве первого входного вывода дополнительной переключающей ячейки, вторые силовые выводы первого и второго оптронных тиристоров использованы в качестве соответственно первого и второго выходных выводов дополнительной переключающей ячейки, второй силовой вывод третьего оптронного тиристора использован в качестве одновременно третьего выходного вывода и второго входного вывода дополнительной переключающей ячейки, первые выводы управления первого, второго и третьего оптронных тиристоров через резисторы подключены к выводу для подключения источника постоянного напряжения питания, а их вторые выводы управления — соответственно к первому, второму и третьему выводам управления дополнительной переключающей ячейки.

Недостатками известных устройств являются уменьшение уровня стабильности тока на нагрузке при работе в широком диапазоне температур, высокий уровень пульсаций и сложность устройства.

Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в повышении уровня стабильности тока на нагрузке в широком диапазоне температур и снижения уровня пульсаций.

Сущность предлагаемой полезной модели состоит в том, что регулятор постоянного тока состоит из устройства усиления, источника тока и нагрузки.

Новым в предлагаемой полезной модели является введение узла связи, цифро-аналогового преобразователя, первого стабилизатора тока и второго стабилизатора тока. Выход узла связи шиной соединен с входом цифро-аналогового преобразователя, выход которого подключен к входу устройства усиления, выход устройства усиления подключен к первым входам соответственно первого и второго стабилизаторов тока, выход первого стабилизатора тока и выход второго стабилизатора тока объединены и подключены ко входу нагрузки, а выход источника тока соединен со вторым входом первого стабилизатора тока и вторым входом второго стабилизатора тока.

На фиг.1 приведена функциональная схема предлагаемого регулятора постоянного тока.

На фиг.2 изображена зависимость уровня тока от его цифрового кода

Регулятор постоянного тока состоит из узла связи 1, цифро-аналогового преобразователя 2, устройства усиления 3, источника тока 4, первого стабилизатора тока 5, второго стабилизатора тока 6, нагрузки 7. Выход узла связи 1 шиной соединен с входом цифро-аналогового преобразователя 2, выход которого подключен к входу устройства усиления 3. Выход устройства усиления 3 подключен к первым входам соответственно первого 5 и второго 6 стабилизаторов тока. Выход первого стабилизатора тока 5 и выход второго стабилизатора тока 6 объединены и подключены ко входу нагрузки 7, а выход источника тока 4 соединен со вторым входом первого стабилизатора тока 5 и вторым входом второго стабилизатора тока 6. Предлагаемый регулятор постоянного тока позволяет получить стабильный уровень тока на нагрузке в широком диапазоне температур с низким уровнем пульсаций с возможностью управления от цифрового устройства.

Регулятор постоянного тока работает следующим образом: для удобства сопряжения с внешними устройствами введено цифровое управление первым 5 и вторым 6 стабилизаторами тока. Для этого введены узел связи 1 и цифро-аналоговый преобразователь 2. Входной цифровой сигнал (код тока) поступает с внешнего устройства управления на узел связи 1. Цифро-аналоговый преобразователь 2 определяет по цифровому коду рабочее напряжение управления первым и вторым стабилизаторами тока 5 и 6. Устройство усиления усиливает напряжение управления до требуемого уровня для управления стабилизаторами тока 5 и 6. Устройство усиления усиливает аналоговый сигнал до требуемого уровня для управления первым и вторым стабилизаторами тока 5 и 6. Напряжение аналогового сигнала поступает на первый и второй стабилизаторы тока 5 и 6, включенные параллельно. От источника тока 4 напряжение поступает на первый и второй стабилизатор тока 5 и 6. Параллельная схема включения первого и второго стабилизаторов тока 5 и 6 позволяет получить высокую стабильность, низкий уровень пульсаций выходного тока на нагрузке 7 в широком диапазоне температур за счет компенсации друг друга.

Регулятор постоянного тока, состоящий из устройства усиления, источника тока и нагрузки, отличающийся тем, что введены узел связи, цифроаналоговый преобразователь, первый стабилизатор тока, второй стабилизатор тока, причем выход узла связи шиной соединен с входом цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к входу устройства усиления, выход устройства усиления подключен к первым входам соответственно первого и второго стабилизаторов тока, выход первого стабилизатора тока и выход второго стабилизатора тока объединены и подключены ко входу нагрузки, а выход источника тока соединен со вторым входом первого стабилизатора тока и вторым входом второго стабилизатора тока.

Монолитный импульсный регулятор мощностью 140 Вт упрощает регулирование постоянного тока/постоянного напряжения

по
Эрик Янг

LT3956 представляет собой монолитный импульсный стабилизатор, который может генерировать выходные сигналы постоянного тока/постоянного напряжения в понижающей, повышающей или SEPIC-топологиях в широком диапазоне входных и выходных напряжений. Благодаря входному и выходному напряжению до 80 В, прочному внутреннему переключателю на 84 В и высокой эффективности работы LT3956 может легко производить большую мощность при небольшой площади основания.

LT3956 сочетает в себе ключевой усилитель и блоки компаратора с переключающим стабилизатором высокого тока/высокого напряжения в крошечном корпусе 5 мм × 6 мм. На Рисунке 1 показан пример того, как мало места на плате требуется для создания полной схемы повышения постоянного тока и постоянного напряжения, идеально подходящей для управления светодиодами, зарядки суперконденсаторов или других приложений с высокой мощностью, требующих дополнительной защиты ограничения входного или выходного тока.

Главной движущей силой LT3956 является N-MOSFET-переключатель с номинальным напряжением 84 В и сопротивлением 90 мОм на нижнем конце с внутренне запрограммированным пределом тока 3,9.А (тип.). Импульсный стабилизатор может питаться от напряжения до 80 В, поскольку драйвер переключателя N-MOSFET, драйвер штыря PWMOUT и большинство внутренних нагрузок питаются от внутреннего линейного стабилизатора LDO, который преобразует V _IN в 7,15 В при условии, что V _{Питание IN} достаточно высокое. Рабочий цикл переключателя и ток контролируются широтно-импульсным модулятором с токовым режимом — архитектура, которая обеспечивает быструю переходную характеристику, работу с фиксированной частотой переключения и легко стабилизируемую петлю обратной связи на переменных входах и выходах. Частоту переключения можно запрограммировать от 100 кГц до 1 МГц с помощью внешнего резистора, что позволяет разработчикам оптимизировать размер компонентов и рабочие параметры, такие как мин. /макс. рабочий цикл и эффективность.

Сердцем LT3956 является усилитель с двойной входной обратной связью (g _m ), который сочетает в себе дифференциальный датчик постоянного тока со стандартной обратной связью по напряжению на стороне низкого напряжения. Переключение между этими двумя циклами плавное и предсказуемое. Контур обратной связи, работающий ближе всего к заданному значению, автоматически выбирается как контур, управляющий потоком заряда на компенсационную RC-цепь, подключенную к контакту V _C. Уровень напряжения на выводе V _C, в свою очередь, управляет током и коэффициентом заполнения переключателя. Более подробное описание работы можно найти в LT39.56 техпаспорт.

На рис. 2 показан повышающий драйвер светодиодов мощностью 50 Вт, который работает от входного напряжения 24 В, демонстрируя некоторые уникальные возможности этого продукта при использовании в качестве драйвера светодиодов. Эта повышающая схема допускает широкий диапазон входного напряжения — от 6 В до 60 В. В нижней части этого диапазона V _IN схема не может работать слишком близко к предельному току переключения путем уменьшения запрограммированного тока светодиода по мере снижения V _IN — устанавливается резистивным делителем (R5 и R6) на контакт CTRL. На рис. 3 показан КПД и ток светодиода в зависимости от V _В . Высокий КПД (94%) означает, что пассивное охлаждение регулятора подходит для любых условий окружающей среды, кроме самых экстремальных.

Аналоговое затемнение достигается за счет напряжения на выводе CTRL. Когда напряжение на выводе CTRL ниже 1,2 В, он программирует порог считывания тока от нуля до 250 мВ (тип.) с гарантированной точностью ±3,5% при 100 мВ. Когда CTRL выше 1,2 В, порог считывания тока фиксируется на уровне 250 мВ. При CTRL = 100 мВ (тип.) порог считывания тока устанавливается равным нулю. Это встроенное смещение важно для функции, если вывод CTRL управляется резистивным делителем — нулевой запрограммированный ток может быть достигнут при ненулевом напряжении CTRL. Вывод CTRL имеет высокий импеданс, поэтому его можно использовать в самых разных конфигурациях.

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) тока светодиода является предпочтительным методом для достижения широкого диапазона диммирования светового потока. На рис. 2 показан транзистор со сдвигом уровня Q1, управляющий разъединителем P-MOSFET M1 на стороне высокого напряжения. Эта конфигурация позволяет регулировать яркость ШИМ с помощью решения с одним проводом для светильника — катодный ток светодиода может возвращаться на общий провод GND. На снимке формы сигнала ШИМ-диммирования (рис. 4) видны резкие времена нарастания и спада, менее 200 нс, и быстрая стабилизация тока. Хотя отключение N-MOSFET на стороне низкого напряжения на катоде является более простой и очевидной (и немного более быстрой) реализацией для этой конкретной схемы повышения напряжения с использованием LT39. 56, использование отключения ШИМ на стороне высокого напряжения важно для стратегии повышения защиты, которая будет обсуждаться ниже.

часто требуется обнаружение неисправности нагрузки. Ограничение выходного напряжения в случае разомкнутой цепочки светодиодов всегда было основным требованием и достигается за счет резисторного делителя (R3 и R4) на входе FB. Если цепь размыкается, импульсный регулятор регулирует V _FB до постоянного напряжения 1,25 В (тип. ). В дополнение к усилителю g _m, который обеспечивает стабилизацию постоянного напряжения, вход FB также имеет два связанных с ним компаратора фиксированных уставок. Компаратор нижнего заданного значения активирует понижение напряжения VMODE с открытым коллектором, когда FB превышает 1,20 В (тип.). После отключения светодиода и потери сигнала регулирования тока выходной сигнал увеличивается до тех пор, пока не достигнет заданного значения регулирования постоянного напряжения. Во время этого линейного изменения напряжения вывод VMODE устанавливается и удерживается, указывая на то, что светодиодная нагрузка разомкнута. Этот сигнал сохраняет свое состояние, когда ШИМ переходит в низкий уровень и регулятор прекращает переключение, допуская вероятность того, что выходное напряжение может упасть ниже порогового значения без случайного обновления, обеспечиваемого переключением. Вывод VMODE быстро обновляется, когда ШИМ становится высоким. Сигнал VMODE также может указывать на то, что режим регулирования переходит от постоянного тока к постоянному напряжению, что является подходящей функцией для приложений с ограничением тока при постоянном напряжении, таких как зарядные устройства аккумуляторов.

Схема повышения напряжения на рис. 2 использует вход обратной связи по напряжению (FB) уникальным образом, защищая узел светодиодов ⁺ от замыкания на землю, сохраняя при этом все другие желательные свойства драйвера светодиодов. Стандартная повышающая схема имеет прямой путь от источника питания к выходу и, следовательно, не может выдержать отказ GND на своем выходе, когда ток питания не ограничен. Существует ряд ситуаций, когда желательно защитить импульсный регулятор от короткого замыкания на землю анода светодиода — возможно, светильник отделен от схемы драйвера разъемом или длинным проводом, а входное питание имеет высокое напряжение. емкий аккумулятор.

LT3956 имеет функцию, обеспечивающую эту защиту. Компаратор перенапряжения FB (OVFB) является вторым компаратором на входе FB с уставкой выше, чем напряжение регулирования V _FB. Это вызывает переход вывода PWMOUT в низкий уровень и немедленное прекращение переключения, когда вход FB превышает 1,31 В (тип. ).

Компаратор OVFB может использоваться в схеме защиты от короткого замыкания на выходе GND (подана заявка на патент) для форсирования. Ключевыми элементами являются P-MOSFET (M1) с отключением светодиода на стороне высокого напряжения и поддерживающая его схема управления, реагирующая на сигнал PWMOUT, а также выходная схема определения неисправности GND, состоящая из D2, Q2 и двух резисторов, которые подают сигнал на узел FB. Схема работает, обнаруживая ток, протекающий через D2, когда выход закорочен, и тем самым запуская компаратор OVFB. В ответ на компаратор OVFB переключатель M1 на стороне высокого уровня поддерживается в выключенном состоянии, и переключение останавливается до тех пор, пока не будет устранено условие отказа. На рис. 5 показана форма тока в переключателе M1 во время короткого замыкания на выходе.

Некоторые неблагоприятные условия эксплуатации вызывают переходные процессы на входном источнике питания, которые могут вызвать перегрузку усиленного выхода, хотя бы на короткое время, и потенциально повредить светодиоды чрезмерным током. Чтобы прекратить переключение и отключить светодиоды во время такого переходного процесса, простая дополнительная схема ко входу ШИМ, показанная в виде прорыва на рис. 6, отключает цепочку светодиодов и переводит переключатель в режим ожидания, когда V _IN превышает 50В. Схема работает, подавая ток на ШИМ-вход LT3956 с коллектора Q1, когда V _IN достаточно низок, но отключая этот ток, когда база Q1 (настроенный резисторный делитель от V _IN) превышает 6,5 В (INTV _CC минус a V _BE). Когда PWM падает ниже своего порога, PWMOUT также становится низким. Гистерезис ~2В обеспечивается PWMOUT. Из-за высокого порога ШИМ (минимум 0,85 В при перегреве) можно добавить блокировочный диод D1, чтобы сохранить возможность диммирования ШИМ.

LT3956 обеспечивает решение проблем рассеивания тепла, возникающих при управлении светодиодами. При высокой мощности возникает опасение по поводу сокращения срока службы светодиода из-за непрерывной работы при высоких температурах. Все большее число приложений для светодиодных модулей реализуют температурные датчики для светодиодов, обычно с использованием резистора NTC, соединенного с радиатором светодиода с помощью термопасты. Простая схема с использованием CTRL и V _REF контактов LT3956 и резистор NTC, измеряющий температуру светодиода, создают кривую теплового снижения тока светодиода, как показано на рисунке 7.

отлично используют возможности LT3956, но это не единственное приложение, требующее постоянного напряжения при постоянном токе. Его можно использовать для зарядки аккумуляторов и суперконденсаторов или для управления нагрузкой от источника тока, такой как термоэлектрический охладитель, и это лишь несколько примеров. Его можно использовать в качестве регулятора напряжения с ограничением тока на входе или выходе или регулятора тока с ограничителем напряжения.

Следуя этой мысли, на рис. 8 показано зарядное устройство SEPIC supercap, которое питается от фиксированного входа 24 В и имеет предел входного тока 1,2 А. Архитектура SEPIC выбрана по нескольким причинам: она может работать как с повышением, так и с понижением, а также имеет присущую изоляцию входа от выхода. Связанная катушка индуктивности предпочтительнее схемы с двумя катушками индуктивности из-за меньшего размера и более дешевой схемы. Эффект магнитной связи позволяет использовать один разделительный конденсатор и переключать уровни тока LT39.56 стратегически использовать легкодоступные спаренные катушки индуктивности от основных поставщиков магнитных изделий.3

Цепь зарядки для конденсатора большой емкости (1F или более) может быть обнаружена в системе резервного питания без батареи. Эти зарядные устройства будут получать питание от некоторого индуктивного источника постоянного тока, который работает с перерывами, но доступная мощность может быть ограничена в зависимости от общего бюджета системы. Выходная скорость зарядки схемы на рис. 8 основана не на каком-либо таймере, а на уровне выходного напряжения, измеряемом выводом CTRL. Ниже определенного выходного напряжения, в данном случае 22 В, входной ток ограничивается, так что импульсный стабилизатор поддерживается в пределах собственного предела тока. При более высоких выходных напряжениях установленный по умолчанию внутренний порог измерения тока 250 мВ (тип.) устанавливает, что входной ток не может превышать 1,2 А, поэтому выходной ток падает. При очень низком выходном напряжении менее 1,5 В цепь, управляющая выводом SS LT3956 снижает частоту коммутации и ограничение по току, чтобы поддерживать хороший контроль зарядного тока. Когда нагрузка находится в пределах 5% от целевого напряжения, вывод VMODE переключается, указывая на окончание режима постоянного тока и переход к регулированию постоянного напряжения.

Эта схема предназначена для ситуации, когда V _IN не испытывает больших изменений при нормальной работе. Процедура проектирования схемы этого типа начинается с установки ограничения максимального входного тока с помощью резистора R9.Значение 0022 SENSE и пороговое значение по умолчанию 250 мВ. Следующим этапом проектирования является определение уровня V _OUT, ниже которого ток V _IN должен быть уменьшен с помощью CTRL, чтобы поддерживать средний ток переключения менее 2,5 А. Предполагая, что КПД немного меньше 90%, установите резисторный делитель R5 и R6, чтобы дать CTRL = 1,1 В, когда

Значения резисторов R5 и R6 должны быть на порядок выше номинала резистора R7. Резисторный делитель R7 и R8 настроен на обеспечение минимального напряжения на CTRL, превышающего 125 мВ, что необходимо для установки ненулевого значения входного тока.

LT3956 упрощает приложения преобразования энергии, требующие стабилизации как постоянного тока, так и постоянного напряжения, особенно если они ограничены площадью платы и/или длиной спецификации. Его функции выбраны таким образом, чтобы свести к минимуму количество внешних аналоговых блоков для приложений такого типа при сохранении гибкости. Тщательная интеграция этих компонентов в импульсный стабилизатор позволяет легко создавать приложения, которые в противном случае потребовали бы громоздкой комбинации многочисленных внешних устройств.

Для многих приложений требуется источник питания, который может точно регулировать напряжение и , точно ограничивать выходной ток, но очень мало решений, которые могут выполнять и то, и другое с помощью одной ИС. Разработчики систем обычно должны жертвовать точностью одной функции ради точности другой, выбирая между высокоточным регулятором напряжения с высоким коэффициентом усиления и грубым ограничением тока или высокоточным регулятором тока с грубым ограничителем напряжения.

LT3741 упрощает проектирование стабилизаторов постоянного тока и постоянного напряжения за счет объединения точного регулятора тока и точного регулятора напряжения в одной ИС, что устраняет компромиссы при проектировании энергосистемы. LT3741 представляет собой синхронный понижающий DC/DC-контроллер, предназначенный для регулирования выходного тока до 20 А и выходного напряжения до 34 В с точностью регулирования тока ±6 % и точностью регулирования напряжения ±1,5 %. Почти идеальное регулирование постоянного напряжения и постоянного тока возможно благодаря архитектуре управления режимом среднего тока LT3741. Как видно на рисунке 1, переход между петлей напряжения и тока плавный и чрезвычайно резкий.

Уникальная топология позволяет LT3741 одновременно принимать и испускать ток. Точное управление током нагрузки достигается с помощью аналоговых управляющих контактов CTRL1 и CTRL2. Частоту переключения можно запрограммировать от 200 кГц до 1 МГц и синхронизировать с внешними часами от 300 кГц до 1 МГц.

Соображения безопасности и тепловые ограничения при зарядке литий-ионных аккумуляторов означают, что зарядное устройство должно иметь возможность тщательно контролировать зарядные токи и напряжения. В идеале микроконтроллер может точно регулировать зарядный ток во время начального и завершающего этапов зарядки. Это вынуждает использовать схему регулирования тока, которая имеет прецизионное регулирование тока, возможности теплового ограничения и точное ограничение напряжения.

LT3741 легко отвечает этим требованиям. На рис. 2 показан LT3741, сконфигурированный как зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов с максимальным ограничением тока, установленным на уровне 10 А, и ограничением по напряжению, установленным на уровне 4,2 В. Зарядный ток не зависит от выходного напряжения и может быть снижен до 0 А с помощью CTRL1. Делитель напряжения от V _REF до CTRL2 обеспечивает управление тепловым пределом с помощью резистора, зависящего от температуры.

Благодаря резкому переходу между управлением током и напряжением LT3741 обеспечивает надежность и безопасность системы, позволяя заряжать аккумулятор постоянным током до точки регулирования напряжения. Эффективность этого решения составляет около 93%.

Надлежащее управление температурным режимом необходимо для любого регулятора высокой мощности, чтобы защитить нагрузку и снизить вероятность повреждения всей системы. LT3741 использует вывод CTRL2 для уменьшения регулируемого тока дросселя. Всякий раз, когда CTRL2 ниже аналогового управляющего напряжения на выводе CTRL1, регулируемый ток уменьшается. Температурное снижение параметров программируется с помощью резисторного делителя, зависящего от температуры, из V 9.0022 REF контакт на массу.

Суперконденсаторы заменяют свинцово-кислотные аккумуляторы в ряде приложений, от элементов питания с быстрой зарядкой для беспроводных инструментов до краткосрочного резервного питания для микропроцессоров, транспортных средств и мобильных оборонных приложений. Хотя каждое из этих применений получает разные преимущества от использования суперконденсатора, все они требуют тщательного контроля зарядного тока и ограничения напряжения, чтобы предотвратить общесистемное повреждение или повреждение суперконденсатора. Источник зарядного питания должен обеспечивать точно регулируемый источник тока для суперконденсатора, независимо от выходного напряжения, обеспечивая при этом точное ограничение напряжения для предотвращения перезарядки.

На рис. 3 показано зарядное устройство суперконденсатора на 20 А с регулируемым выходным напряжением 5 В. Используя усилитель ошибки синфазного сигнала с широким входным диапазоном для регулирования тока, LT3741 обеспечивает точные зарядные токи в широком диапазоне выходных напряжений, включая короткое замыкание на выходе. Это необходимо для предотвращения чрезмерного рассеивания тепла и ограничения зарядного тока в полностью разряженном суперконденсаторе. На рис. 4 выходное напряжение представлено в зависимости от выходного тока для этого зарядного устройства, показывая, что LT3741 поддерживает стабилизацию тока в практически закороченном выходе.

Современные сильноточные силовые полевые МОП-транзисторы наиболее эффективны при работе с драйверами с низким сопротивлением для снижения переходных потерь. LT3741 содержит очень мощные драйверы затворов. Сопротивление во включенном состоянии подтягивающих драйверов LG и HG PMOS обычно составляет 2,3 Ом. Сопротивление во включенном состоянии драйверов LG и HG NMOS pull-down обычно не превышает 1,3 Ом. В то время как драйверы затворов снижают потери, LT3741 также способен параллельно управлять двумя сильноточными полевыми МОП-транзисторами, когда токи нагрузки превышают 20 А. В LT3741 используется внутренний сильноточный стабилизатор напряжения с малым падением напряжения 5 В, обеспечивающий до 50 мА для драйверов затвора.

LT3741 можно использовать в качестве универсального источника питания, где требуется точное ограничение выходного тока. На рис. 6 показан преобразователь постоянного тока и постоянного напряжения 500 кГц, 100 Вт, 20 В/5 А. Управление режимом среднего тока поддерживает стабильность LT3741 и позволяет легко удовлетворять любые требования к выходному напряжению или току. Для дополнительной защиты в LT3741 используется схема блокировки синфазного сигнала, которая не позволяет выходному сигналу выйти за пределы входного диапазона синфазного сигнала усилителя ошибки контура управления током.

LT3741 доступен в виде 20-контактной открытой контактной площадки TSSOP или 20-контактной открытой контактной площадки 4 мм × 4 мм QFN, создавая законченное, бескомпромиссное решение по питанию, которое может занимать всего 1,5 дюйма ² . Деталь разработана специально для использования с индукторами с низкой индуктивностью и высоким током насыщения, что еще больше уменьшает площадь платы и высоту профиля. На рис. 7 показана демонстрационная схема, которая выдает на выходе постоянный ток 6 В/20 А и постоянное напряжение. Компоненты в этой конкретной конструкции имеют стандартные размеры, что позволяет легко переключать их для регулировки ограничения выходного тока и регулируемого напряжения.

LT3741 обеспечивает точное регулирование тока и напряжения для приложений с постоянным током и постоянным напряжением с почти идеальными характеристиками регулирования напряжения и тока. Комбинация контура управления с высоким коэффициентом усиления по току и контура управления с таким же высоким коэффициентом усиления по напряжению ослабляет требования к допускам других компонентов источника питания, тем самым снижая общую стоимость, сложность и размер платы. Управление режимом среднего тока позволяет использовать недорогие катушки индуктивности с высоким током насыщения, что еще больше уменьшает общую площадь платы. Учитывая требования современных зарядных устройств для аккумуляторов и суперконденсаторов, а также системные требования к высокоточному ограничению тока и регулированию напряжения, LT3741 представляет собой универсальное решение для питания.

Джош Колдуэлл в течение 10 лет работал в компании Linear Technology (теперь часть Analog Devices) в качестве руководителя отдела проектирования, отвечая за определение, проектирование и разработку монолитных понижающих, повышающих и контроллерных драйверов светодиодов.

Регулятор постоянного напряжения в категории «Техника и электроника»

Регулятор постоянного тока

Монолитный импульсный регулятор мощностью 140 Вт упрощает регулирование постоянного тока/постоянного напряжения

Автор

Точный источник питания постоянного тока и постоянного напряжения 20 А обеспечивает безопасную зарядку аккумуляторов Supercaps и литий-ионных аккумуляторов

Автор