Неплохой повышающий преобразователь, который имеет смысл доработать. Преобразователи напряжения на специализированных микросхемах

Неплохой модуль, который можно даже использовать без «допиливания», а после допиливания - совсем конфетка получается, детали под катом.

Первым делом, хочу еще раз поблагодарить всем, кто проголосовал за мой обзор усилителя класса D. Обещаю, как только получу приз, потрачу его на товары по этой тематике, и уже начал рисовать цельнодеревянный мультифункциональный девайс – часы, блютус колонка и термометр в одном корпусе (картинка просто набросок для иллюстраций общей идей, в реальности все будет покрасивей). Справедливости ради, надо отметить, что обзор понравился не только вам, а также продавцу AI audio electronics с сайта dd4.com, который предложил мне взять на тест у них всякую всячину – в том числе и готовые корпуса для самодельных усилителей, на которые будет отдельный обзор.

Обзор данного девайса будет подёлен на две части – в первой части, будет использован т.н. «чайниковский» подход - девайс будет включён, опробован, и базовые замеры будут сделанны на уровне среднестатистического пользователя, без специального технического образования. В второй части, предположим, что покупатель данного устройства имеет некие знание по теме, в наличии комплект инструментов и прямые руки, и соответственно, сделаем более детальные замеры, срисуем схему, ну и попробуем допилить, если что допиливается.

Для чего же я заказал данный модуль? Он мне понадобился для «апгрейда» принтера этикеток Brother:


Принтер работает или от 6 штук ААА батареек, или от постоянного тока 9В, 0.5А. Вот я и решил переделать его так, чтоб не нарушая текущий функционал, позволить ему обходится питанием только от USB. На эту тему будет отдельный обзор попозже.

Для начала, ознакомимся с краткими характеристиками данного девайса с официального сайта:

Входное напряжение: 4.5В-32В
Входной ток: 0-6А
Выходное напряжение: 5-42В
Выходной ток: 0-6А
Рабочая температура: -40С +85С
Рабочая частота: 180кГц
КПД: 94% (макс.)
Защита от перегрева: Да
Зашита от переполюсовки: Нет
Размер модуля: 60х60х20мм

Фото с разных сторон:



Внимательный читатель наверняка заметил, что на фото с офсайта видно место для установки диода, но его там нету. А вот на модуле, который есть у меня на руках, данный диод распаян, модель его SK86 (8A, 60V, Schottky). Да и если посмотреть на страничку магазина, параметры модуля явно завышенны в лучшую сторону, и потребляемый ток, и КПД. Так ли это, выявим в практических тестах.

Итак, допустим, что всё указанное в технических характеристиках – правда, попробуем прикинуть практические варианты применения данного модуля.

В качестве повер банка, чтоб получить 5 вольт – не подходит, ибо входное напряжение минимум 4.5В.

В качестве повышающего, чтоб с 5 вольт от повер банка получить 12 вольт (такой вопрос недавно в комментариях задавал один член данного сайта) – должен подойти, что и протестируем.

Также, можно использовать данный модуль в качестве блока питания для ноутбука в автомобиле (получать из 12в бортовых скажем 19.5в) – тоже опробуем.

В качестве драйвера для светодиодов, данный модуль подходит мало, так как не обладает функцией ограничения по току. Конечно, можно использовать встроенную в чип защиту по току, выставив заведомо высокое напряжение, но тогда надо уже весьма точно подбирать нагрузку, что не всегда удобно.

Ну чтож, провёдем эксперимент №1 – подаём на вход 5вольт, на выходе устанавливаем 12 вольт, подключаем в качестве нагрузки переменный резистор ППБ-25 (с обдувом), номиналом 22 ома, уменьшаем его сопротивление с максимума, и мониторим выходное напряжение и ток. Максимальный снимаемый ток оказался 1.2А, что даёт на выходе 12*1.2=14.4 ватт, однозначно не фонтан. Что же у нас по входу? При напряжении 5 вольт, потребление по току составляет 4.1А, что даёт около 20 ватт потребляемой мощности, следовательно, КПД получился в районе 70%, негусто. Мониторим температуру, чип нагрелся до 85С, выходной диод - 58С, дроссель - 62С. Оставляем так на час, температура стабилизируется на данных значениях, выходное напряжение тоже стабильное.

Как это всё выглядит:


На тепловизоре (Flir E8):


Переходим к экперименту №2 - подаём на вход 12.5 вольт, на выходе выставляем 19.5 вольт, и начинаем уменьшать сопротивление резистора. На «холодную», получается удержать выходной ток на отметке 2.4А, однако после прогрева, ток падает до 2.16А, и стабилизируется на этом значении. Итого, выходная мощность получается 42Вт (2.16*2.4). Тоесть, до типового значения потребляемой мощности современных, не супер навороченных ноутбуков в 45 ватт, не дотягиваем, так что данный модуль если и подходит, то только в качестве источника питания для нетбуков, с потребляемой мощностю в 35Вт и менее. Потребление по входу составляет 12.5*4.84=60 ватт, КПД получается чуть получше, порядка 70%, но всё равно не фонтан, хотя, выходная мощность и стабильность весьма неплохи, и в никакое сравнение не идут с более дёшевыми модулями, собранными на как бы LM2577, с которых такую мощность снять в принципе невозможно…

Нагрев такой же, как и при 5 вольт входных.

Исходя из подхода как у «чаиника», данный модуль не фонтан, и особенной мощностью и КПД не выделяется, но он несравненно лучще чем всякие поделки на как бы LM2577, которая сгорает уже при 10вт снимаемой мощности.

Переключаем режим в «паяла с приборами», первым делом, снимаем электролиты, так как мешают посмотреть маркировку микросхемы и диодов. Микросхема оказалась XL6012, смотрим датащит тут:
Вкратце, перед нами повышающий преобразователь с интегрированным ключём на 5А и фиксированной рабочей частотой в 180кц. Маркировка силового диода SBL1045, сдвоенный диод шоттки на 10А и 45 вольт, ничего особенного. Тем временем, берём выпаянные электролиты и проверяем их соответствие на заявленные параметры. Входной конденсатор:



ESR чуть высоковат, но не совсем дохляк. Выходной конденсатор:


Тут с ESR вроде всё в норме, но заниженна емкость.

Дроссель:


Сравниваем схему с референсной (приводить не буду, есть в датащите). Всё в принципе совпадает, кроме номинала дросселя - он увеличен с штатных 47мкГн до 64мкГн, что есть хорошо - уменьшает пиковой ток через ключ и понижает пульсаций выходного напряжения, вот только это никак не увеличивает входной ток с 6А до 8А, как заявленно на странице магазина. Ну еще добавлен индикаторный светодиод с резистором и диод в обратном включений в паралель на входе (SK86, 8А 60В, Шоттки), видимо для защиты от переполюсовки.

Разумеется, следа термопасты обнаружить не удалось ни на микросхеме, ни на диоде, поэтому решил не только термопасту добавить, а заодно и радиатор поменять. Взял радиатор северного моста с старой материнки. Микросхему решил сажать без прокладок - радиатор всёравно ни с чем не контачит, а охлаждение будет получше:


Сказали-сделали (мне друг помогал), проводим вышеобозначенные тесты заново. Выходной ток при входных 5 вольтах входных, вырос незначительно, так что видимо, проблема не только в перегреве, а в топологии микросхемы. После часа работы, максимальная температура была у дросселя - 67 градусов, а температура микросхемы (и радиатора) составляла 52 градус. Переходим к тесту №2 - повышаем напряжение на входе до 12.1в (на блоке питания выставленно 12.5в, но 0.4в падает на проводах), а на выходе выставляем 19.5 вольт. В данном режиме апгрейд положительно сказался на КПД и выходной мощности - при напряжении в 19.5в, микросхема без проблем выдавала почти 2.7А, что даёт 52вт выходной мощности, следовательно, требования в 45ватт преодоленны, что весьма расширяет возможность применения данного модуля. Потребление по входу осталось такое-же, 60вт, но при 50вт выходных, КПД получается уже 86%, что весьма неплохо. Ради интереса выставил и другие выходные напряжения, 24 вольт, 16 вольт, в любом режиме, модуль стабильно выдаёт 50вт выходной мощности. Последний эксперимент – поднимаем входное напряжение до 14.1 вольт, и стараемся снять с модуля 65вт при 19.5в выходного напряжения – это уже де-факто стандарт по мощности многих современных ноутбуков. В принципе удалось, но впритык – максимальный выходной ток составил 3.35А, при напряжений в 19.5В. Потребление по входу получилось 72вт, что при выходных 65вт, даёт 90% КПД – весьма и весьма приятное значение. Температура, после часовой работы при таком режиме, без дополнительного охлаждения составила 57 градусов микросхема+радиатор, и 70.8 градусов – дроссель. Нагрев других компонентов был минимален, и по всей вероятности, их «согрели» микросхема и дроссель.



Ну куда же без осциллографа? Снял осциллограму на последнем протестированном режиме, размах пульсаций составил 0.2 вольт, если я ничего не путаю:


Конечно, с аудиофильской точки зрения это ужас и гадость, но цели применения у данного модуля совершенно другие, так что такие пульсаций ИМХО не помеха, конечно, можно увеличить емкость выходного конденсатора, и уменшить пульсаций, но в итоге получим потерю в КПД, что не всегда желательно.

Уже под конец, пришел в голову еще один возможный сценарий применения – в фотовидео мире, литиевые аккумуляторы для камер обычно выдают 7.2 вольт, и существует целая куча переходников, в которые можно подключить аккумулятор от вашей видеокамеры, а у переходника уже обычный круглый разьем питания, так что можно подключать любую периферию, которая может работать от данного напряжения. У нас такой переходничок есть, также есть 7 дюимовый монитор с HDMI входом, который напрямую от 7.2 вольт не завёлся, поэтому решили проверить этот преобразователь в данном режиме тоже. Выставили на выходе лабораторного БП 6 вольт (чтоб симулировать уже разряженный аккумулятор), а на выходе преобразователя – 12 вольт. На выходе получили ток в 1.7А, что для нашего монитора хватает сполна (он потребляет от 12 вольт порядка 0.8А). Никаких наводок на изображение или звук от работы преобразователя не было замеченно, так что это еще один возможный сценарий его использования.

Касаемо защит, от переполюсовки не проверял, ибо модуль у меня один, а сжечь его не хотелось, но защиту от короткого замыкания проверил нечаянно и она работает, потом уже пару раз специально коротнул - никаких последствии.


Благодарю за внимание!

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Планирую купить +45 Добавить в избранное Обзор понравился +43 +109

Китайский рынок импульсных DC-DC преобразователей довольно широк. И бродя по просторам всем известного AliExpress я наткнулся на маленький, дешевый, но при этом достаточно мощный преобразователь. Стоит сказать сразу, что для целей связи он, как и любой импульсные преобразователь годен ограничено, но тем не менее заслуживает пристального внимания из-за своих размеров.

Ранее я уже писал о различных импульсных преобразователях которые вполне можно использовать для своих проектов.

Но все они имеют сравнительно большие габариты и их не всегда удобно использовать. Герой этого обзора гораздо компактнее, но при этом обеспечивает сходные эксплуатационные параметры. Поставляется плата преобразователя запакованной в антистатический пакетик.


На вид малыш выглядит весьма несерьезно, однако, не стоит спешить с выводами.


Размеры платы 22 х 17 мм. В сравнении с 10 рублевой монеткой.


Преобразователь построен на основе специализированной микросхемы преобразователя MP1584, основными особенностями которой являются:

  • Входное напряжение может варьироваться в интервале от 4,5 до 28 вольт.
  • Выходное напряжение регулируется от 0,8 до 25 вольт.
  • Встроенный полевой транзистор обеспечивает рабочий ток до 3А
  • Рабочая частота до 1,5МГц (этим и объясняются такие маленькие габариты).
  • Встроенная защита от перегрева (при достижении 120 градусов по Цельсию, преобразователь отключается)
  • Достаточно низкий уровень пульсаций на входе и на выходе преобразователя.
  • Защита от короткого замыкания на выходе.

Из недостатков можно отметить полное отсутствие защиты от переполюсовки. И если вы по неосторожности попутали полярность, микросхема MP1584 с треском взорвется (один из преобразователей погиб во имя науки). 🙂


Схема включения MP1584 из даташита. Собственно по ней наш преобразователь и собран. Здесь также присутствует график КПД в зависимости от потребляемого тока.


Испытания

Для испытания преобразователя подключим к нему радиостанцию M-Tech Legend III,


Сам преобразователь запитаем от лабораторного источника питания Atten PPS3005S способного выдавать напряжения до 31 вольта и ток до 5А. Измерять ток и напряжение будем при помощи мультиметра Vichy VC8145.


Параметры будем снимать до и после преобразователя.

КПД преобразователя по мощности около 90%, что просто прекрасно. 10% потерь вполне приемлемое значение. Также надо помнить о том, что КПД сильно падает при разбросе входного и выходного напряжения менее 3В (в документации, менее 5). Так что КПД нашего малыша даже выше чем у старших братьев.

Измерим уровень пульсаций на входе и на выходе преобразователя под стандартной нагрузкой в виде радиостанции M-Tech Legend III. Исследовать сигнал на входе и на выходе будем при помощи осциллографа Atten ADS1102CAL. Главный исследуемый параметр dV (амплитуда пульсаций между курсорами CurA и CurB).

Пульсации на входе (прием)

Пульсации на выходе (прием)

Пульсации на входе (передача)

Пульсации на выходе (передача)

В сравнении с аналогичными, но более низкочастотными преобразователями, выглядит вполне неплохо.

Температурный режим

Исследуем преобразователь на предмет нагрева в процессе работы.

Дежурный режим, ток потребления 294мА


После 1 минуты работы на передачу, ток потребления 1,55А.


Как видно, сильнее всего нагрелась сама микросхема преобразователя. Безусловно, нашему малышу приходится тяжко, но в целом, он выдержал испытание.

Помехи

В документации к микросхеме MP1584 написано: By switching at 1.5MHz, the MP1584 is able to prevent EMI (Electromagnetic Interference) noise problems, such as those found in AM radio and ADSL applications. Что в переводе означает: Поскольку преобразование происходит на частоте 1,5МГц, MP1584 не должна порождать электромагнитный шум, вызывающий проблемы при работе приемопередающих устройство использующих амплитудную модуляцию и технологию ADSL. В моих опытах, радиостанция M-Tech Legend III будучи подключенной через данный преобразователь не показала сколько-нибудь заметного снижения чувствительности. И тем не менее, памятуя о принципах работы импульсных преобразователей я бы не рекомендовал использовать его для питания чувствительной техники связи. Компактный размер преобразователя позволяет размещать его даже внутри станции, но вот, насколько это пагубно скажется на чувствительности приемника, неизвестно, для проверки этого момента следует провести дополнительные исследования.

Итог

В итоге мы имеем отличный миниатюрный преобразователь который можно легко использовать для питания различных устройств, например, для сборк пауэр банка на свинцовом аккумуляторе, который будет заряжать Ваши мобильные устройства. Совсем недавно у меня как раз возникла подобного рода задача, запитать оборудование для съемки в полевых условиях, дабы не сильно зависеть от встроенных в технику аккумуляторов, и преобразователи на микросхеме MP1584 превосходно с этой задачей справились.

Выполненный на микро-

Типовые включения микросхем серии ВР504х приведены на рис. 28.11 и 28.13 . В качестве диодов выпрямителя рекомендуется использовать , рассчитанные на обратное напряжение не ниже 700- 800 В при среднем выпрямленном токе не менее 0,5 А и пиковом токе до 20 А.

С1 может быть емкостью

Рис. 28. П. бестрансформаторного преобразователя сетевого напряжения на микросхеме ВР5041А

3.3- 10 мкФ и рассчитан на напряжение 450 В. фильтра СЗ может иметь емкость 100-470 мкФ. фильтра R1 должен быть сопротивлением 10-22 Ом мощностью 0,25 Вт. С2 - пленочный, на напряжение не ниже 400 В. Он должен быть размещен в непосредственной близости от вывода входа микросхемы.

Микросхемы серии ВР5042, ВР5047, ВР5048, которых представлены на рис. 28.12 и рис. 28.13, используют внешнюю катушку индуктивности. С1 имеет емкость

3.3- 22 мкФ и рассчитан на напряжение 450 В. фильтра СЗ может иметь емкость 100-470 мкФ. фильтра R1 должен быть сопротивлением

10-22 Ом мощностью 0,25 Вт. С2 - пленочный, емкостью 0,1-0,22 мкФ на напряжение не ниже 400 В. Для защиты микросхемы от повреждения параллельно клеммам питающей сети рекомендуется установить , а в разрыв провода, соединяющего вход микросхемы - плавкий или многоразовый предохранитель FU1. Внешняя должна выдерживать ток не менее 0,4 А. Индуктивность этой катушки при использовании микросхем ВР5048, ВР5048-15, ВР5042-15, составляет 1 мГн для ВР5048-24, ВР5047А24 - 1,5 мГн.

Особо стоит выделить микросхему ВР5046 (рис. 28.14), которая позволяет в отличие от ранее рассмотренных микросхем получить выходное

напряжение иной полярности. Дроссель L1 имеет индуктивность 0,47 мГн для микросхемы ВР5046-5 и 1,5 мГн для микросхемы ВР5046 и рассчитан на ток не менее 0,57 и 0,3 А, соответственно.

ВР5085-15 отличается от микросхем серии ВР504х цоколевкой, хотя и выполнена в корпусе SIP16. Типовая ее включения показана на рис. 28.15 .

С выхода преобразователя можно снимать два напряжения: 5 Б и 15 В при максимальном токе нагрузки 350 мА и 80 мА, соответственно. фильтра СЗ и С4 могут иметь емкость 220-1000 мкФ. Рекомендуемое значение емкости конденсатора С1 33-820 мкФ на напряжение 450 В.

Дроссель L1 имеет индуктивность 1 мГн и рассчитан на ток не менее 0,6 А.

Рис. 28.14. бестрансформаторного преобразователя сетевого напряжения на микросхеме ВР5046


Рис. 28.15. бестрансформаторного преобразователя сетевого напряжения с выходными напряжениями 5 и 15 В на микросхеме ВР5085-15

Рис. 28.16. источника питания на микросхеме SR036 (SR037) без гальванической развязки от питающей сети

Напряжения на микросхеме SR036 (SR037 ), рис. 28.16, производимой фирмой Supertex, позволяет получить на выходах стабилизированное напряжение 3,3 В (или 5,5 В для микросхемы SR037 ), и 18 Б, соответственно, при токе нагрузки по каждому из каналов до 30 мА .

Шустов М. А., Схемотехника. 500 устройств на аналоговых микросхемах. - СПб.: Наука и Техника, 2013. -352 с.

Импульсный преобразователь на NCP3063

Как-то попалась нам микросхема с надписью 3063 в корпусе SO8. Поиски показали, что это - NCP3063. Опытный паяльщик сразу заметит, что наименование очень похоже на известное MC34063 , а не оно ли это?

Оказалось, что не оно, но очень похоже! Даже схема практически "один в один" за тем исключением, что у MC34063 восьмой вывод - это коллектор драйверного транзистора, а у NCP3063 этот вывод не используется (возможно, используется для охлаждения, т.к. на платах он обычно запаян с первым).

Какие же новые преимущества у этой микросхемы по сравнению с предшественницей? Прежде всего, это - более высокая частота: 150кГц (основная рабочая). Далее: защита от перегрева (160 градусов) с гистерезисом (10 градусов) и какое-то "Cycle-by-Cycle" ограничение тока. Остальные параметры таковы:

  • входное напряжение: 3-40В
  • выходной ток: до 1.5А
Назначение обычное - преобразователи: повышающие и понижающие, инверторы напряжения, светодиодные драйверы и зарядные устройства.

Для тестирования "новинки" было решено собрать повышающий преобразователь для литиевого аккумулятора, который бы преобразовывал 3.7 вольт в 5, разряжая аккумулятор до 3 вольт, а затем - отключался.



Печатная плата, следуя традиции, нарисована фломастером, вытравлена купоросом.



Рекомендации по разводке цепей для подобных устройств не соблюдены. Тем не менее, преобразователь успеш

Наиболее удобно собирать высокоэффективные современные преобразователи напряжения , используя специально созданные для этих целей микросхемы.

Микросхема КР1156ЕУ5 (МС33063А, МС34063А фирмы Motorola) предназначена для работы в стабилизированных повышающих, понижающих, инвертирующих преобразователях мощностью в несколько ватт.

На рис. 4.17 приведена схема повышающего преобразователя напряжения на микросхеме КР1156ЕУ5. Преобразователь содержит входные и выходные фильтрующие конденсаторы С1, СЗ, С4, накопительный дроссель L1, выпрямительный диод VD1, конденсатор С2, задающий частоту работы преобразователя, дроссель фильтра L2 для сглаживания пульсаций. Резистор R1 служит датчиком тока. Делитель напряжения R2, R3 определяет величину выходного напряжения.

Рис. 4.17. Схема повышающего преобразователя напряжения на микросхеме КР1156ЕУ5

Частота работы преобразователя близка к 15 кГц при входном напряжении 12 B и номинальной нагрузке. Размах пульсаций напряжения на конденсаторах СЗ и С4 составлял соответственно 70 и 15 мB.

Дроссель L1 индуктивностью 170 мкГн намотан на трех склеенных кольцах К12×8×3 М4000НМ проводом ПЭШО 0,5. Обмотка состоит из 59 витков. Каждое кольцо перед намоткой следует разломить на две части. В один из зазоров вводят общую прокладку из текстолита толщиной 0,5 мм и склеивают пакет. Можно также применить кольца из феррита с магнитной проницаемостью свыше 1000.

Пример выполнения понижающего преобразователя на микросхеме КР1156ЕУ5 приведен на рис. 4.18. На вход такого преобразователя нельзя подавать напряжение более 40 В. Частота работы преобразователя - 30 кГц при Uвx=15 В. Размах пульсаций напряжения на конденсаторах С3 и С4 - 50 мВ.

Дроссель L1 индуктивностью 220 мкГн намотан аналогичным образом (см. выше) на трех кольцах, но зазор при склейке


Рис. 4.18. Схема понижающего преобразователя напряжения на микросхеме КР1156ЕУ5


Рис. 4.19.Схема инвертирующего преобразователя напряжения на микросхеме КР1156ЕУ5

был установлен 0,25 мм, обмотка содержала 55 витков такого же провода.

На следующем рисунке (рис. 4.19) показана типовая схема инвертирующего преобразователя напряжения на микросхеме КР1156ЕУ5 . Микросхема DA1 питается суммой входного и выходного напряжений, которая не должна превышать 40 В.

Частота работы преобразователя - 30 кГц при Uвx=5 В; размах пульсаций напряжения на конденсаторах СЗ и С4 - 100 и 40 мВ.

Для дросселя L1 инвертирующего преобразователя индуктивностью 88 мкГн были использованы два кольца К12×8×3

М4000НМ с зазором 0,25 мм. Обмотка состоит из 35 витков провода ПЭВ-2 0,7.

Дроссель L2 во всех преобразователях стандартный - ДМ-2,4 индуктивностью 3 мкГн.

Диод VD1 во всех схемах (рис. 4.17 - 4.19) должен быть диодом Шотки .

Для получения двухполярного напряжения из однополярного фирмой MAXIM разработаны специализированные микросхемы. На рис. 4.20 показана возможность преобразования напряжения низкого уровня (4,5.. .5 В) в двухполярное выходное напряжение 12 (или 15 В) при токе нагрузки до 130 (или 100 мА) .


Рис. 4.20. Схема преобразователя напряжения на микросхеме МАХ743

По внутренней структуре микросхема не отличается от типового построения подобного рода преобразователей, выполненных на дискретных элементах, однако интегральное исполнение позволяет при минимальном количестве внешних элементов создавать высокоэффективные преобразователи напряжения.

Так, для микросхемы МАХ743 (рис. 4.20) частота преобразования может достигать 200 кГц (что намного превышает частоту преобразования подавляющего большинства преобразователей, выполненных на дискретных элементах). При напряжении питания 5 В КПД составляет 80…82% при нестабильности выходного напряжения не более 3%.

Микросхема снабжена защитой от аварийных ситуаций: при снижении питающего напряжения на 10% ниже нормы, а также при перегреве корпуса (выше 195°С).

Для снижения на выходе преобразователя пульсаций с частотой преобразования (200 кГц) на выходах устройства установлены П-образные LC-фильтры. Перемычка J1 на выводах 11 и 13 микросхемы предназначена для изменения величины выходных напряжений.

Для преобразования напряжения низкого уровня (2,0…4,5 В) в стабилизированное 3,3 или 5,0 В предназначена специальная микросхема, разработанная фирмой MAXIM, - МАХ765. Отечественные аналоги - КР1446ПН1А и КР1446ПН1Б . Микросхема близкого назначения - МАХ757 - позволяет получить на выходе плавно регулируемое напряжение в пределах 2,7…5,5 В.


Рис. 4.21. Схема низковольтного повышающего преобразователя напряжения до уровня 3,3 или 5,0 В

Схема преобразователя, показанная на рис. 4.21, содержит незначительное количество внешних (навесных) деталей. Работает это устройство по традиционному принципу, описанному ранее. Рабочая частота генератора зависит от величины входного напряжения и тока нагрузки и изменяется в широких пределах - от десятков Гц до 100 кГц. Величина выходного напряжения определяется тем, куда подключен вывод 2 микросхемы DA1: если он соединен с общей шиной (см. рис. 4.21), выходное напряжение микросхемы КР1446ПН1А равно 5,0±0,25 В, если же этот вывод соединен с выводом 6, то выходное напряжение понизится до 3,3±0,15 В. Для микросхемы КР1446ПН1Б значения будут 5,2±0,45 В и 3,44±0,29 В, соответственно. Максимальный выходной ток преобразователя - 100 мА. Микросхема МАХ765 обеспечивает выходной ток 200 мА при напряжении 5 В и 300 мА при напряжении 3,3 В. КПД преобразователя - до 80%.

Назначение вывода 1 (SHDN) - временное отключение преобразователя путем замыкания этого вывода на общий провод. Напряжение на выходе в этом случае понизится до значения, несколько меньшего, чем входное напряжение.

Светодиод HL1 предназначен для индикации аварийного снижения питающего напряжения (ниже 2 В), хотя сам преобразователь способен работать и при более низких значениях входного напряжения (до 1,25 В и ниже).

Дроссель L1 выполняют на кольце К10×6×4,5 из феррита М2000НМ1. Он содержит 28 витков провода ПЭШО 0,5 мм и имеет индуктивность 22 мкГн. Перед намоткой ферритовое кольцо разламывают пополам, предварительно надпилив алмазным надфилем. Затем кольцо склеивают эпоксидным клеем, установив в один из образовавшихся зазоров текстолитовую прокладку толщиной 0,5 мм. Индуктивность полученного таким образом дросселя зависит в большей степени от толщины зазора и в меньшей - от магнитной проницаемости сердечника и числа витков катушки. Если смириться с увеличением уровня электромагнитных помех, то можно использовать дроссель типа ДМ-2,4 индуктивностью 20 мкГн.

Конденсаторы С2 и С5 типа К53 (К53-18), С1 и С4 - керамические (для снижения уровня вьюокочастотных помех), VD1 - диод Шотки (1N5818, 1N5819, SR106, SR160 и др.).