Научная статья на тему 'Микросхемы для импульсных DC-DC преобразователей со встроенным ключом фирмы NSC'

Микросхемы для импульсных DC-DC преобразователей со встроенным ключом фирмы NSC Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
2441
233
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Пичугин Сергей, Звонарев Евгений, Никитин Андрей

Несмотря на большую популярность законченных модульных DC/DC-преобразователей, часто возникает необходимость в разработке импульсных конвертеров под конкретный проект с минимальными размерами и максимальной эффективностью преобразования. Нереально создать универсальные источники питания (ИП) на все возможные случаи, поэтому многие производители выпускают разнообразные специализированные микросхемы для конкретных приложений. Они имеют высокую надежность, хороший КПД преобразования и низкую стоимость. Широкий спектр специализированных микросхем для построения DC/DC-преобразователей выпускает компания National Semiconductor. В этой статье рассматриваются представители микросхем конвертеров со встроенными силовыми ключами для индуктивных понижающих DC/DC-преобразователей.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Микросхемы для импульсных DC-DC преобразователей со встроенным ключом фирмы NSC»

Сергей ПИЧУГИН Евгений ЗВОНАРЕВ

nsc@compel.ru, Андрей НИКИТИН

nsc@rtcs.ru

Принцип управления контроллера преобразователя является главной частью, определяющей работу конвертера, поэтому выбор правильной топологии оптимизирует параметры и эффективность работы схемы. При проектировании импульсных стабилизаторов возникают два противоречивых момента. С одной стороны, желательно минимизировать количество внешних компонентов для упрощения схемы и уменьшения габаритов. С другой стороны, желательно предоставить разработчику возможность оптимизации параметров DC/DC-конвертера с помощью широкого выбора внешних компонентов. К примеру, это может быть регулировка частоты преобразования при помощи изменения номинала внешнего резистора. Этим и определяется широкий диапазон выпускаемых микросхем для построения импульсных DC/DC-преобразователей.

National Semiconductor подразделяет свои микросхемы для Buck (понижающих) конвертеров на три группы:

• конвертеры с допустимым входным напряжением более 25 В;

• конвертеры с допустимым входным напряжением от 7 до 25 В;

• конвертеры с допустимым входным напряжением менее 7 В.

Кроме того, выходные ключи могут быть как встроенными, так и внешними. В первом

Микросхемы для импульсных понижающих DC/DC-преобразователей со встроенным ключом

от фирмы National Semiconductor

Несмотря на большую популярность законченных модульных DC/DC-преобразователей, часто возникает необходимость в разработке импульсных конвертеров под конкретный проект с минимальными размерами и максимальной эффективностью преобразования. Нереально создать универсальные источники питания (ИП) на все возможные случаи, поэтому многие производители выпускают разнообразные специализированные микросхемы для конкретных приложений. Они имеют высокую надежность, хороший КПД преобразования и низкую стоимость. Широкий спектр специализированных микросхем для построения DC/DC-преобразователей выпускает компания National Semiconductor. В этой статье рассматриваются представители микросхем конвертеров со встроенными силовыми ключами для индуктивных понижающих DC/DC-преобразователей.

случае ИС называют регуляторами, а во втором — контроллерами для БСЮС-преобра-зователей, подчеркивая этим необходимость подключения внешних ключевых транзисторов в выходном каскаде.

Основные параметры микросхем Виск-кон-вертеров со встроенными ключами и допустимым входным напряжением более 25 В приведены в таблице 1.

Большинство регуляторов этой группы имеют миниатюрные корпуса и позволяют создать ОСЮС-конверторы с широкими диапазонами входных напряжений (до 100 В).

Серия ЬМ267х — стабилизаторы с входным напряжением 8-40 В, выходными токами до 5 А и фиксированной частотой коммутации 260 или 400 кГц. Режим управления — упреждающее регулирование по напряжению. Выпускаются варианты как с фиксированным значением выходного напряжения (3,3; 5 или 12 В), так и с регулируемым в пределах 1,2-37 В. Наличие встроенной коррекции цепи обратной связи позволяет достичь хороших параметров по точности выходного напряжения при минимальном числе внешних компонентов. Относительно высокая частота коммутации дает возможность уменьшить габариты элементов выходного фильтра.

Микросхемы серии ЬМ2500х — семейство регуляторов с входным напряжением до 42 В, обладающих всеми функциями для построения высокоэффективных недорогих им-

пульсных преобразователей с максимальным током в нагрузке от 0,5 до 2,5 А. В составе серии отсутствуют микросхемы с фиксированным выходным напряжением — выходное напряжение регулируется номиналами внешних резисторов. Частота коммутации изменяется от 50 кГц в зависимости от соотношения входного и выходного напряжений.

Рассмотрим новый регулятор LM26001, схема включения которого и основные функции показаны на рис. 1.

Эта микросхема спроектирована для применения в преобразователях, где необходимо сохранить максимальную эффективность в «спящем» режиме, а также в режиме с малой или отсутствующей нагрузкой. Рабочая частота ШИМ может быть определена в диапазоне от 150 до 500 кГц номиналом внешнего резистора или синхронизирована внешним сигналом с входа SYNC. Сигнал на входе ENABLE позволяет включить или отключить преобразователь (управляемый режим «shutdown»). Кроме того, ИС имеет возможность формировать сигнал PowerGood, а режим «мягкого» запуска может задаваться внешним конденсатором. Состояние входа FPWM определяет возможность перехода ИС в «спящий» режим. Ток потребления в «спящем» режиме составляет менее 40 мкА, а в отключенном режиме — порядка 10 мкА.

Второй «яркий» представитель понижающих конвертеров с входным напряжением

Таблица 1. Buck-конвертеры National Semiconductor со встроенными ключами ^вх. макс. > 25 В)

Наименование !вых. Uвх. (мин.), В Uвх. (макс.), В Uвых; ^вых. pег.), B Частота преобразования, кГц Свойства Корпус(а)

LM5009 (New) 150 мA 100 ^bix. pег. (2,5 В мин.) 50-800 встроенный N-канальный MOSFET 100 В, 0,25 А MSOP-8, LLP-8

LM5008 300 мA 100 ^bix. pег. (2,5 В мин.) 50-800 встроенный N-канальный MOSFET 100 В, 0,5 А MSOP-8, LLP-8

LM2574 500 мA 4,75 40 3,3; 5; 12; 15; (1,23-37) 52 SIMPLE SWITCHER1 DC/DC преобразователь SOIC-14, DIP-8, D, W

LM2574HV 500 мA 4,75 60 3,3; 5; 12; 15; (1,23-57) 52 SIMPLE SWITCHER DC/DC преобразователь SOIC-14, DIP-8, D, W

LM2594 500 мA 4,5 40 3,3; 5; 12; (1,23-37) 150 SIMPLE SWITCHER DC/DC преобразователь SOIC-8, DIP-8, D, W

LM2594HV 500 мA 4,5 60 3,3; 5; 12; (1,23-57) 150 SIMPLE SWITCHER DC/DC преобразователь SOIC-8, DIP-8, D, W

LM2597 500 мA 4,5 40 3,3; 5; 12; (1,23-37) 150 SIMPLE SWITCHER DC/DC преобразователь SOIC-8, DIP-8, D, W

LM2597HV 500 мA 4,5 60 3,3; 5; 12; (1,23-57) 150 SIMPLE SWITCHER DC/DC преобразователь SOIC-8, DIP-8, D, W

LM2671 500 мA 40 3,3; 5; 12; (1,21-37) 260-400 SIMPLE SWITCHER DC/DC (точность 1,5%) SOIC-8, DIP-8, LLP-16, D, W

LM2674 500 мA 40 3,3; 5; 12; (1,21-37) 260 SIMPLE SWITCHER DC/DC (точность 1,5%) SOIC-8, DIP-8, LLP-16, D, W

LM5007 500 мA 75 ^ыж. pег. (2,5 В мин.) 50-800 встроенный N-канальный MOSFET 80 В, 0,7 А MSOP-8, LLP-8

LM25007 500 мA 42 ^ыж. pег. (2,5 В мин.) 50-800 встроенный N-канальный MOSFET 42 В, 0,7 А MSOP-8, LLP-8

LM2694 (New) 600 мA 30 ^ыж. pег. (2,5 В мин.) 50-800 ультрабыстрый отклик, 3x3 мм корпус LLP eTSSOP-14, LLP-10

LM3578A 750 мA 40 ^ыж. pег. (1,0 В мин.) 1-100 минимальное выходное напряжение 1 В SOIC-14, DIP-8, D, W

LM2695 (New) 750 мA 30 ^ыж. pег. (2,5 В мин.) 50-800 ультрабыстрый отклик eTSSOP-14, LLP-10

LM2575 750 мA 4,75 40 3,3; 5; 12; (1,23-37) 52 SIMPLE SWITCHER DC/DC преобразователь SOIC-24, DIP-16, TO-263-5, TO-220-5, D, W

LM2575HV 750 мA 4,75 60 3,3; 5; 12; (1,23-57) 52 SIMPLE SWITCHER DC/DC преобразователь

LM2590HV 750 мA 4,5 60 3,3; 5; (1,23-57) 150 SIMPLE SWITCHER DC/DC преобразователь TO-263-7, TO-220-7, D, W

LM2591HV 1 A 4,5 60 3,3; 5; (1,23-57) 150 SIMPLE SWITCHER DC/DC преобразователь TO-263-7, TO-220-7, D, W

LM2595 1 A 4,5 40 3,3; 5; 12; (1,23-37) 150 SIMPLE SWITCHER DC/DC преобразователь TO-263-5, TO-220-5, D, W

LM2598 1 A 4,5 40 3,3; 5; 12; (1,23-37) 150 SIMPLE SWITCHER DC/DC преобразователь TO-263-5, TO-220-5

LM2672 1 A 40 3,3; 5; 12; (1,21-37) 260-400 SIMPLE SWITCHER DC/DC (точность 1,5%) SOIC-8, MDIP-8, LLP-16, D, W

LM2675 1 A 40 3,3; 5; 12; (1,21-37) 260 SIMPLE SWITCHER DC/DC (точность 1,5%) SOIC-8, MDIP-8, LLP-16, D, W

LM2825 1 A 4,5 40 3,3; 5; 12; (1,23-8) 150 не требуется внешних компонентов MDIP-24

LM2825H 1 A 40 Uвыx. pег. (7-15 B) 150 не требуется внешних компонентов MDIP-24

LM5010A 1 A 75 ^ыж. pег. (2,5 В мин.) 50-800 ультрабыстрый отклик eTSSOP-14, LLP-10

LM25010 1 A 42 ^ыж. pег. (2,5 В мин.) 50-1000 ультрабыстрый отклик TSSOP-14, LLP-10

LM3100 1,5 A 4,5 36 ^ыж. pег. (0,8 В мин.) до 1000 SIMPLE SWITCHER (синхронный) eTSSOP-20

LM78S40 1,5 A 2,5 40 ^ых pег. (1,25 В мин.) 0,1-100 Встроенный диод (1,5 А) DIP-16, D, W

LM26001 (New) 1,5 A 3 38 ^ых pег. (1,25 В мин.) 150-1000 Потребление в режиме sleep 40 мкА eTSSOP-16

LM2592HV 2 A 4,5 60 3,3; 5; (1,23-57) 150 SIMPLE SWITCHER DC/DC преобразователь TO-263-5, TO-220-5, D, W

LM2593HV 2 A 4.5 60 3,3; 5; (1,23-57) 150 SIMPLE SWITCHER с выходом error (ошибка) TO-263-7, TO-220-7, D, W

LM5005 2,5 A 7 75 Ui^ix pег. (1,225-63 В) 50-500 точность 1,5%, режим current mode control TSSOP-20

LM25005 2,5 A 7 42 Ui^ix pег. (1,225-37 В) 50-500 точность 1,5%, режим current mode control TSSOP-20

LM2670 3 A 8 40 3,3; 5; 12; (1,21-37) 260-400 SIMPLE SWITCHER DC/DC (точность 2%) TO263-7, TO220-7, LLP-14, D, W

LM2673 3 A 8 40 3,3; 5; 12; (1,21-37) 260 Точность 2%; регулировка ограничения тока TO263-7, TO220-7, LLP-14

LM2676 3 A 8 40 3,3; 5; 12; (1,21-37) 260 SIMPLE SWITCHER DC/DC (точность 2%) TO263-7, TO220-7, LLP-14, D, W

LM2596 3 A 4,5 40 3,3; 5; 12; (1,21-37) 150 SIMPLE SWITCHER DC/DC TO-263-5, TO-220-5, D, W

LM2599 3 A 4.5 40 3,3; 5; 12; (1,21-37) 150 SIMPLE SWITCHER с выходом error (ошибка) TO-263-7, TO-220-7, D, W

LM2576 3 A 4,75 40 3,3; 5; 12; 15; (1,21-37) 52 SIMPLE SWITCHER DC/DC TO-263-5, TO-220-5, D, W

LM2576HV 3 A 4,75 60 3,3; 5; 12; 15; (1,21-37) 52 SIMPLE SWITCHER DC/DC TO-263-5, TO-220-5, D, W

LM2678 5 A 8 40 3,3; 5; 12; (1,21-37) 260 SIMPLE SWITCHER DC/DC (точность 2%) TO-263-7, TO-220-7, LLP-14

LM2679 5 A 8 40 3,3; 5; 12; (1,21-37) 260 Точность 2%; регулировка ограничения тока TO-263-7, TO-220-7, LLP-14

1 SIMPLE SWITCHER - зарегистрированный логотип National Semiconductor

более 25 В — синхронный регулятор LM3100, относящийся к семейству Simple Switcher, его рекомендуемая схема включения и некоторые особенности приведены на рис. 2. Синхронный преобразователь — это вариант, при котором вместо диода в качестве нижнего ключа применяется MOSFET-транзистор, что обеспечивает очень малые потери преобразования при больших потребляемых токах

и низких выходных напряжениях. Основное назначение ЬМ3100 — ОСЮС-преобразова-тели с высоким значением КПД и низкой стоимостью для выходных токов до 1,5 А и выходных напряжений от 0,8 В. При этом, несмотря на большой максимальный рабочий ток (до 1,6 А), микросхема ЬМ3100 имеет очень компактный корпус еТ880Р-20. Гисте-резисный принцип управления с фиксиро-

ванным временем открытого состояния верхнего ключа Constant ON-Time (COT) не требует наличия внешних цепей компенсации обратной связи и позволяет быстро отслеживать и компенсировать резкие изменения во входном напряжении и в нагрузке. Высокая частота преобразования позволяет уменьшить размеры внешних пассивных компонентов. LM3100 способен работать с керамическими и прочими конденсаторами с очень низким внутренним сопротивлением. Зависимость КПД от выходного тока при различных входных напряжениях отображена на рис. 3.

Диапазон рабочих температур всех микросхем первой группы из таблицы 1 составляет -40. .. + 125 °С.

Основные параметры микросхем Buck-конвертеров со встроенными ключами и допустимым входным напряжением от 7 до 25 В приведены в таблице 2.

Стабилизаторы LM273x позволяют разрабатывать источники питания с быстрой переходной характеристикой, хорошими характеристиками по точности и с минимумом внешних компонентов. Малое время переключения ключевого транзистора обеспечи-

Широкий диапазон входного напряжения (запуск от 3 В)

4,0-38 В

о-

_Г О-П-ГЪГ^

Регулировка частоты преобразования в диапазоне 150—500 кГц

Программируемый мягкий запуск

Г

V|N PGOOD ENABLE SYNC FREQ-ADJ SW COMP

LM26001

FPWM

SS FB

Ток нагрузки до 1,5 А

Т-

Точность ±1,5% в диапазоне температур —40...+125 °С

40 мкА в режиме standby

Рис. 1. Типовая схема включения и основные функции регулятора 1_М26001

Таблица 2. Buck-конвертеры National Semiconductor с встроенным ключом (Uвxoда макс. от 7 до 25 B)

Наименование !вых. Uвх. (мин.), В Uвх. (макс.), В Uвых; ^вых. pег.), B Частота преобразования, кГц Свойства Корпус(а)

LM2736 750 мA 3 18 ^ых pег. (1,25-16) 550,1600 Защита от перегрева и перенапряжения, мягкий старт SOT23-6

LM2734 1 A 3 20 ^ых pег. (0,8-18) 550,1600 Защита от перегрева и перенапряжения, мягкий старт, 30 нA в режиме shutdown SOT23-6, LLP-6

LM1572 1,5 A 8,5 16 3,3; 5; ^ых pег. (2,4-5) 500 Точность выгодного напряжения 2% TSSOP-16

LM2651 1,5 A 4 14 1,8; 2,5; 3,3; Ui^ix pег. (1,24-13) 300 Максимальный ток в режиме shutdown 20 м^ (типовое значение 7 м^) TSSOP-16, D, W

LM2653 1,5 A 4 14 ^ых pег. (1.24-5) 300 Максимальный ток в режиме shutdown 20 м^ (типовое значение 7 м^) TSSOP-16

LM2655 2,5 A 4 14 3,3; ^ых pег. (1,24-13) 300 Максимальный ток в режиме shutdown 20 м^ (во всем диапазоне от -40 до 125°С) TSSOP-16, D

LM2650 3 A 4,5 18 ^ых pег. (1,25-16) 90-300 Максимальный ток в режиме shutdown 25 м^ (во всем диапазоне от -40 до 125°С) SOIC-24

LM2696 3 A 4,5 24 ^ых pег. (1.25 В мин.) 100-500 Ультрабыстрый отклик, защита от перегрева eTSSOP-16

Свойства:

- синхронное преобразование для высокой эффективности при низких

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

выходных напряжениях вплоть до 0,8 В OFF- архитектура Constant ON-Time (СОТ) обеспечивает быстрый отклик на изменение входного напряжения и нагрузки

- стабильность работы с керамическими конденсаторами

- частота преобразования до 1 МГц

ON

I

I

Vbx = 4,6-36 В

LM3100

PGND

VBbix

0,8 В (мин.)

Рис. 2. Типовая сxема включения и особенности регулятора 1_М3100

вает стабильность даже низких значений выходных напряжений. В преобразователях

ЬМ273х используется режим управления по току и внутренняя коррекция сигнала обратной связи, что обеспечивает эффективную стабилизацию в широком диапазоне входных напряжений и токов нагрузки. Стабилизаторы имеют вход отключения нагрузки и встроенную схему плавного старта, снижающую броски тока при включении питания. Рабочая частота у микросхем этой группы ЬМ2736Х и ЬМ2734Х составляет 1,6 МГц, а у ЬМ2736У и ЬМ2734У рабочая частота равна 550 кГц. Разработчик может выбрать микросхему с высокой частотой преобразования 1,6 МГц (с окончанием У), что позволит ему уменьшить габариты внешних пассивных компонентов, но при этом, из-за больших потерь на переключение, снизится эффективность при малых токах нагрузки. Разработчик также может остановиться на версии этих регуляторов с частотой преобразования 550 кГц (с окончанием X), и при

этом, в ущерб размерам индуктивности и фильтрующих конденсаторов, получить более высокий КПД в широком диапазоне выходных токов. Существенная разница в потерях преобразования двух версий регуляторов наблюдается при малых токах нагрузки — от 10 до 100 мА. Все сказанное выше хорошо иллюстрирует рис. 4.

ЬМ269х — семейство регуляторов, ориентированных на использование в недорогих вторичных источниках питания с высоким КПД. Схема обратной связи не требует корректирующей цепи, что обеспечивает быструю переходную характеристику и упрощает применение микросхем. Частота коммутации задается номиналом внешнего резистора, регулируется в пределах от 50 до 800 кГц и остается постоянной независимо от изменения входного напряжения или сопротивления нагрузки. Режим управления — обратная связь по напряжению.

Рис. 3. Зависимость КПД от тока нагрузки для разных входных напряжений 1_М3100

Ubx = 5B,Ubi

= з,з в

LM2734X (F = 1,6 МГц) и LM2734Y (F = 550 кГц)

Ток нагрузки, мА

Рис. 4. Типовая схема включения 1_М2734Х и LM2734Y и зависимости КПД преобразования от тока нагрузки

Таблица 3. Buck-конвертеры National Semiconductor со встроенным ключом (Увхода макс. меньше 7 B)

Наименование 1вых. ивх. (мин.), В ивх. (макс.), В ивых; (ивых. рег.), B Частота преобразования, кГц Iq*, мкА Диапазон темп., °С Свойства Корпус(а)

| С синxpонным преобразованием

LM3670 350 мА 2,5 5,5 1,2-3,3; (0,7-2,5) 1000 15 -40...125 PWM/PFM** (ШИМ/ЧИМ) SOT23-5

LM3673 (New) 350 мА 2,7 5,5 ^рег. = 1,2-1,875) 2000 16 -30...85 PWM/PFM (ШИМ/ЧИМ) micro SMD-5

LM2608 400 мА 2,8 5,5 1,3; 1,5; 1,8 500-1000 3 -25.85 микромощный micro SMD-10

LM2612 400 мА 2,8 5,5 1,05; 1,3; 1,5; 1,8 500-1000 3 -25.85 микромощный micro SMD-10

LM2614 400 мА 2,8 5,5 (фег. = 1-3,6) 500-1000 3 -25.85 микромощный micro SMD-10

LM2618 400 мА 2,8 5,5 1,8; 1,83; 1,87, 1,92 500-1000 3 -25.85 PFM (ЧИМ), микромощный micro SMD-10

LM3661 450 мА 2,7 5,5 1,05; 1,25; 1,35; 1,4 600 29 -30.85 Buck + LDO (встроенный LDO-стабилизатор) micro SMD-10

LM2619 500 мА 2,8 5,5 (фег. = 1,5-3,6) 500-1000 3 -25.85 микромощный TSSOP-14, micro SMD-10

LM3671 600 мА 2,7 5,5 1,2—3,3; (фег = 1,1-3,3) 2000 15 -30.125 PWM/PFM (ШИМ/ЧИМ) micro SMD-5, SOT23-5

LM3674 600 мА 2,7 5,5 1,2—3,3; (фег = 1,1-3,3) 2000 15 -30.125 PWM (только ШИМ) micro SMD-5, SOT23-5

LM2852 2 А 2,9 5,5 3,0; 3,3; 2,5; 1,8; 1,5; 1,2; 1; 0,8 500, 1500 10 -40.125 защита от перегрева eTSSOP-14

| Без синхронного преобразования

LM2830 (New) 1 А 3 5,5 Uвыx. рег. = 0,6—4,5 1600,3000 3300 -40.125 встроенная схема мягкого запуска SOT23-5, LLP-6

LM2831 (New) 1,5 A 3 5,5 ^ых рег. = 0,6—4,5 550, 1600, 3000 3300 -40.125 встроенная схема мягкого запуска SOT23-5, LLP-6

LM2832 (New) 2 A 3 5,5 ^ых рег. = 0,6—4,5 550, 1600, 3000 3300 -40.125 встроенная схема мягкого запуска LLP-6, eMSOP-8

*Iq (мкА) — ток потребления при отключенной нагрузке

**PWM/PFM = ШИМ/ЧИМ = Pulse-Width Modulation/Pulse-Frequency Modulation (широтно-импульсная модуляция/частотно-импульсная модуляция)

Ubx

2,7-5,5 В

о------

Qn

4,7 мкФ ~г

т

GND

F = 2 МГц

LM3673

L1:2,2 мН

EN

Рис. 5. LM3673 — типовая сxемa включения

Ubx 3-5,5 В ивых от 0,6 В ток до 2 А

On PflT ► IN |_£J SW 1 P-FET 1 en LM2832 FB <5 [ 1 W 1

Рис. 6. Типовая схема включения LM2832

Диапазон рабочих температур всех микросхем второй группы из таблицы 2 — от -40 до +125 °С.

Основные параметры индуктивных Виск-конвертеров с входным напряжением меньше 7 В сведены в таблицу 3.

Как видно из таблицы 3, регуляторы третьей группы для низких допустимых входных напряжений (меньше 7 В) производитель подразделяет на две подгруппы — синхронные и несинхронные. Максимальная частота преобразования новых микросхем без синхронного преобразователя достигает 3 МГц.

Серия ЬМ367х — серия низковольтных стабилизаторов с малыми значениями выходных токов. Режим управления коэффициентом заполнения — упреждающее регулирование по напряжению. Миниатюрные регуляторы серии ЬМ367х предназначены для применения в схемах с питанием от батарейных элементов или от низковольтных шин питания. Стабилизаторы этой серии являются оптимальным решением для различных мобильных устройств. На рис. 5 представлена типовая схема включения регулятора ЬМ3673.

Особенностью стабилизаторов серии ЬМ367х является автоматическое переключение между двумя режимами управления ключевым элементом: режимом широтно-импульсной модуляции и режимом частотноимпульсной модуляции. В режиме ШИМ устройство работает на фиксированной час-

тоте 2000 кГц (для LM3670 — 1000 кГц). При этом обеспечивается низкий уровень шумов и высокий КПД. Режим ЧИМ является оптимальным при малых токах нагрузки, поскольку снижает потребляемый стабилизатором ток. Переключение из режима ЧИМ в режим ШИМ происходит при превышении током в нагрузке значения 70-80 мА. Обратное переключение происходит при снижении тока в нагрузке ниже 30-35 мА.

Семейство интегральных стабилизаторов серии LM283х — высокочастотные понижающие преобразователи, выполненные в миниатюрных корпусах SOT23 или LLP. Микросхемы обеспечивают все необходимые функции для построения низковольтных локальных DC/DC-преобразователей с быстрой переходной характеристикой и высокой точностью стабилизации при минимальной занимаемой площади на печатной плате. Стабилизаторы семейства LM283x просты в применении, поскольку требуют минимального количества внешних компонентов. На рис. 6 представлена типовая схема включения представителя этого семейства — регулятора LM2832.

Особенностью этой серии является высокое значение удельной мощности как результат использования технологии BiCMOS 0,5 мкм. Кроме того, малое время переключения силового выходного транзистора (30 нс) позволяет формировать сверхмалые значения вы-

ходного напряжения во всем диапазоне входного напряжения. Высокое значение частоты коммутации позволяет использовать катушки с малой индуктивностью, в том числе катушки для поверхностного монтажа. Стабилизаторы серии LM283x используют режим управления по току и встроенные цепи коррекции сигнала обратной связи, что позволяет обеспечивать точность стабилизации не хуже 2% даже при сверхмалых значениях выходного напряжения.

Основные области применения: локальное питание для FPGA, силовые устройства USB, модемы и т. п.

В статье были рассмотрены понижающие импульсные регуляторы напряжения. В этом классе устройств National Semiconductor выпускает весьма широкую гамму приборов. Приемлемая цена, высокая надежность, возможность использования онлайновой программной оболочки WEBENCH для расчета и подбора элементов DC/DC-преобразователя делает эти изделия весьма привлекательными для широкого круга разработчиков. ■

Литература

1. www.national.com/appinfo/power/files/nation-al_power_designer111.pdf

2. www.national.com/pf/LM/LM2832.html

3. www.national.com/pf/LM/LM26001.html

4. www.national.com/pf/LM/LM2734.html

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.