|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Avvio del convertitore di tensione MAX756 con tensione di ingresso ridotta. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Convertitori di tensione, raddrizzatori, inverter In alcuni dispositivi elettronici di piccole dimensioni alimentati da celle galvaniche o batterie, sul chip MAX756 e sui suoi analoghi vengono utilizzati convertitori di tensione step-up. Avviarli con un carico collegato e una tensione di alimentazione ridotta può essere difficile. Questo articolo è dedicato alla soluzione di questo problema. I moderni convertitori di tensione step-up consentono di ottenere la tensione di uscita richiesta con una tensione di ingresso molto bassa, spesso inferiore a 1 V. Nella stragrande maggioranza dei casi, il carico del convertitore di tensione è costantemente collegato alla sua uscita. Ciò rende difficile avviare il convertitore e raggiungere la sua tensione di uscita del valore richiesto, specialmente quando la tensione di alimentazione è vicina al minimo consentito. I moderni convertitori di tensione step-up consentono di ottenere la tensione di uscita richiesta con una tensione di ingresso molto bassa, spesso inferiore a 1 V. Nella stragrande maggioranza dei casi, il carico del convertitore di tensione è costantemente collegato alla sua uscita. Ciò rende difficile avviare il convertitore e raggiungere la sua tensione di uscita del valore richiesto, specialmente quando la tensione di alimentazione è vicina al minimo consentito. Uno schema a blocchi semplificato del microcircuito del convertitore boost di tensione MAX756 [1] e la sua connessione sono mostrati in fig. 1.
Il microcircuito contiene un'unità di controllo per il transistor ad effetto di campo chiave di uscita e questo transistor VT1 stesso. Questo è il numero di microcircuiti dei convertitori di tensione step-up. Oltre al chip DA1, il convertitore di tensione contiene un induttore di accumulo L1, un diodo Schottky VD1 e due condensatori di ossido C1 e C2 rispettivamente all'ingresso e all'uscita. L'unità di controllo riceve energia dall'uscita del convertitore ed esegue la regolazione dell'ampiezza dell'impulso. Quando il transistor VT1 è aperto, il carico collegato all'uscita è alimentato dal condensatore C2, il diodo VD1 è chiuso, l'induttore L1 è collegato all'alimentazione. La corrente attraverso l'induttore aumenta e immagazzina energia. Dopo aver chiuso il transistor VT1, l'impulso EMF dell'autoinduttanza dell'acceleratore viene aggiunto alla tensione di alimentazione e carica il condensatore C1 attraverso il diodo aperto VD2. Pertanto, l'energia accumulata dall'induttore L1 viene trasferita al carico. Quando la tensione di alimentazione è vicina al minimo consentito, l'avvio del convertitore di tensione può essere difficile, poiché il transistor VT1 non si apre completamente. Il dispositivo di controllo è alimentato dalla tensione di uscita che, all'avvio del convertitore, è inferiore alla tensione di alimentazione per la caduta di tensione attraverso il diodo VD1 e la resistenza attiva dell'induttore L1. Il canale insufficientemente aperto del transistor VT1 ha una resistenza maggiore, che limita il valore di picco degli impulsi di corrente attraverso l'induttore L1. Di conseguenza il convertitore, non potendo fornire contemporaneamente la corrente di carico e caricare il condensatore di uscita C2, non può raggiungere la tensione nominale di uscita. La situazione descritta suggerisce che al momento dell'avvio del convertitore è necessario scollegare il carico da esso, il che consentirà al convertitore di raggiungere la modalità operativa nominale al minimo. Dopo che la tensione di uscita raggiunge un certo valore e il condensatore di uscita è carico, è possibile collegare il carico. In futuro, il convertitore funzionerà normalmente. Gli sviluppatori di Maxim hanno intrapreso questa strada, mostrando in [2] come avviare il convertitore boost MAX756 con un carico collegato e basse tensioni di alimentazione. Il chip MAX756 consente di ottenere una tensione fissa di 3,3 V o 5 V in uscita a correnti di carico massime di 300 o 200 mA, rispettivamente. La tensione di alimentazione minima alla quale il convertitore si avvia al minimo è di 0,7 V. Il convertitore ha un rilevatore di caduta di tensione in ingresso (pin LBI/LBO; Ingresso batteria scarica, Uscita batteria scarica - rispettivamente ingresso e uscita del rilevatore di tensione di ingresso bassa). Il MAX756 è progettato specificamente per l'uso in apparecchiature portatili alimentate a batteria, quindi il rilevatore viene utilizzato per avvisare quando la tensione all'ingresso LBI scende al di sotto di un determinato valore di soglia scelto dal progettista del chip per essere 1,25 V. In questo caso, il LBO l'uscita è collegata a un filo comune attraverso il transistor interno aperto del microcircuito. Se la tensione all'ingresso LBI è superiore a 1,25 V, il transistor interno è chiuso e l'uscita LBO è in uno stato di alta impedenza. La tensione di funzionamento del rivelatore può essere impostata da un partitore di tensione in ingresso collegato alla batteria che alimenta il convertitore. Il segnale all'uscita LBO viene utilizzato sia per avvisare l'utente della scarica della batteria, sia per scollegare forzatamente, ad esempio, la batteria dal dispositivo al fine di impedirne l'eccessiva scarica. La bassa tensione di innesco minima del microcircuito MAX756 (0,7 V) consente di costruire sulla sua base convertitori di tensione alimentati da una singola cella galvanica con una tensione di 1,5 V o una batteria Ni-Cd o Ni-MH con una tensione di 1,2 V. Sfortunatamente, in quest'ultimo caso, il valore della tensione di riferimento interna U selezionato dal produttore del microcircuitoп = 1,25 V non consente di determinare il momento in cui la batteria viene scaricata a una tensione di 1 V, al di sotto della quale i produttori di batterie sconsigliano di scaricarla. Il circuito del convertitore basato sul microcircuito MAX756, in cui le difficoltà di avviamento a bassa tensione di alimentazione vengono eliminate scollegando il carico per l'ora di avvio [2], è mostrato in fig. 2. È stata utilizzata una tipica inclusione del chip MAX756 (DA1). Quando viene applicata la tensione di alimentazione, la tensione all'ingresso LBI del microcircuito è inferiore alla soglia di commutazione (1,25 V), la tensione all'uscita LBO è bassa, i transistor VT1 e VT2 sono chiusi.
Dopo che la tensione all'uscita del convertitore ha raggiunto il valore Uconn=UPete(R1+R2)/R2, i transistor VT1 e VT2 si aprono e il carico è collegato all'uscita del convertitore. Con le resistenze dei resistori R1 e R2 indicate nello schema, il carico viene collegato al convertitore quando alla sua uscita viene raggiunta una tensione di 3,75 V. I grafici della dipendenza della massima corrente di carico dalla tensione di avviamento del convertitore [2] sono mostrati in fig. 3. Riga superiore - con disconnessione del carico per l'ora di inizio, riga inferiore - senza disconnessione. I grafici mostrano che con una tensione di alimentazione di 1 V, questi valori sono rispettivamente di 65 e 2,5 mA. E con una tensione di alimentazione del convertitore di 0,8 V, la corrente di carico massima all'avvio aumenta da 45 μA a 45 mA.
Mostrato in Fig. 2 ha l'unico inconveniente: il rilevatore di caduta di tensione in ingresso LBI/LBO non può essere utilizzato per lo scopo previsto: segnalare una diminuzione della tensione di alimentazione, solitamente batteria, al di sotto di una certa soglia. Lo schema riportato in fig. 4 è privo dell'inconveniente sopra notato. Si differenzia da quello proposto nell'articolo [2] per la parte di uscita del dispositivo. Quando viene applicata l'alimentazione al convertitore, la tensione alla sua uscita è inferiore al valore di soglia del rilevatore di caduta di tensione DA2. C'è una bassa tensione all'uscita del rivelatore (pin 3), i transistor VT1.1 e VT1.2 sono chiusi e il carico è disconnesso dall'uscita del convertitore. Quando viene applicata l'alimentazione, la tensione attraverso il condensatore di uscita C3 inizia a salire. Quando raggiunge un valore di 4,7 V, l'uscita 3 DA2 entra in uno stato ad alta impedenza, la tensione di uscita del convertitore viene fornita al gate del transistor VT1.1 attraverso il resistore R1. In questo caso, i transistor VT1.1 e VT1.2 si aprono, collegando il carico all'uscita del convertitore.
Sulla fig. 5 mostra una versione più semplice dell'accensione del convertitore sul chip MAX756, che inizia con il carico collegato. Allo stesso tempo, i pin LBI / LBO inutilizzati consentono di utilizzare il rilevatore di caduta di tensione in ingresso del microcircuito del convertitore per lo scopo previsto. A differenza del diagramma di Fig. 4, il collegamento del carico all'uscita del convertitore viene effettuato non dopo aver raggiunto un certo valore della tensione di uscita, ma con un certo ritardo dopo l'applicazione dell'alimentazione. Quando viene applicata l'alimentazione al convertitore, il condensatore C4 viene scaricato, la tensione tra gate e source del transistor VT1 è zero, quindi il transistor è chiuso, il carico collegato all'uscita è diseccitato. Quando il condensatore C4 viene caricato attraverso il resistore R1, la tensione ai suoi capi raggiunge il valore di soglia izip, al quale il transistor VT1 si apre e il carico viene alimentato dall'uscita del convertitore.
La durata del tempo di ritardo alla connessione del carico tB (in millisecondi) senza tener conto del tempo di carica del condensatore di uscita C3 del convertitore viene calcolata utilizzando la formula (1.10) dal libro [3]: t3=R1 C4 ln(UO/( uO - Ucerniera lampo)), dove R1 è la resistenza del resistore R1 in kiloohm; C4 è la capacità del condensatore C4 in microfarad; UO - tensione di uscita del convertitore (in volt). Durante il calcolo, si tenga presente che il valore di Izip per il transistor indicato [4] può essere compreso tra 1,5 ... il tempo di impostazione della tensione di uscita del convertitore alla tensione di alimentazione minima consentita. Il convertitore di tensione step-up MAX756 ha un analogo domestico KR1446PN1. Invece del transistor ZVP2110A [4], è possibile utilizzarne un altro progettato per una corrente di almeno 200 mA, ad esempio ZVP2106, BSP315, MMBF2202PT1. E MMDF2P02E è un insieme di due transistor ad effetto di campo a canale p, di cui nel dispositivo secondo il circuito di fig. 2 usa uno di loro. Può anche essere sostituito dai transistor sopra elencati. Sostituiremo il transistor 2N3904 con 2N3903, 2N4400, 2N4401 importati o KT315 domestico, KT3102 con qualsiasi indice di lettere. Il gruppo transistor IRF7307 è intercambiabile con IRF7317 o IRF7507. Il diodo 1N5817 può essere sostituito da 1N5819, 1 N5820. Letteratura
Autore: V. Oleinik
Inaugurato l'osservatorio astronomico più alto del mondo
04.05.2024 Controllare gli oggetti utilizzando le correnti d'aria
04.05.2024 I cani di razza si ammalano non più spesso dei cani di razza
03.05.2024
▪ Arca lunare per i biomateriali ▪ Stampa 3D di piccoli dettagli ▪ Trovati i geni dell'omosessualità ▪ Le videocamere SONY masterizzano DVD al volo
▪ sezione del sito Puzzle divertenti. Selezione dell'articolo ▪ Siamo abituati a credere che senza i tedeschi non ci sia salvezza per noi. Espressione popolare ▪ articolo Cosa ha colpito Winston Churchill in un hotel di Mosca? Risposta dettagliata ▪ articolo Tappezziere di mobili. Istruzioni standard sulla protezione del lavoro ▪ articolo Polveri d'inchiostro. Ricette e consigli semplici ▪ articolo Ricevitore-controllore. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Homepage | Biblioteca | Articoli | Mappa del sito | Recensioni del sito
www.diagram.com.ua |
Vedi altri articoli sezione 
Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica:
Tutte le lingue di questa pagina