Предрегулятор Для Линейного Стабилизатора

[ideomatic]

Здравствуйте, уважаемые коллеги.

Принципиалка показана на РИСУНКЕ 1:

Имеется некое устройство управления - черный ящик. У него таймерный выход - не заданное время появляется сигнал. Когда таймер не активирован, на выходе лог.0, когда активирован (после ЗАПУСКА) - появляется лог.1 с уровнем не менее 4В. Сама СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ питается от вспомогательного стабилизатора DA1 и потребляет от него единицы миллиампер. На входе DA1 напряжение может изменяться в широких пределах от 12 до 15В (автомобиль стоит или автомобиль едет). Лог.1 с выхода таймера управляет мощным ключом на P-канальном полевике VT1 посредством маломощного N-канального полевика VT2. В свою очередь, VT1, открываясь, подает питание на линейный источник питания с конечным напряжением Uвых=5В. Почему введен ключ VT1 - потому, что устройство, подключенное к выходу источника 5В, в выключенном состоянии потребляет ток не менее 250mA, что может привести к разряду автомобильного аккумулятора. Во включенном состоянии устройство потребляет ток до 1А. Так все нормально работает, но совершенно безобразно выполнено понижение напряжения до нужного входного для стабилизатора с Uвых=5В. Из-за довольно сильного нагрева пришлось установить последовательно несколько линейных стабилизаторов, каждый на своем теплоотводе. Резисторы R5 - R8 - выравнивающие. С учетом радиаторов и нагрева о миниатюрном корпусе речь уже не идет.

Решено изготовить ПРЕДРЕГУЛЯТОР, понижающий входное напряжение для линейного стабилизатора до приемлемого уровня, благо схем в инете пруд пруди.

Схема показана на РИСУНКЕ 2.

Установил компаратор DA2 типа LM311 и соответствующим образом подал напряжения на его входы с резисторов R5 и R6 (когда напряжение Uизмер на входе 3DA2 превысит Uопорное на входе 2DA2, выход 7DA2 переключается в низкий уровень и закрывает VT2. Транзистор VT1 также закрывается, ограничивая Uвх для DA3 на уровне не более 8,0В. Конденсатор С2 отдает накопленный заряд, когда VT1 закрыт). Подстраивая резисторы R5 и R6, довольно легко получил на входе DA3 требуемое напряжение Uвх=7,5...8,0В. Радиатор DA3 едва теплый, т.е. КПД стабилизатора вырос, а тепловые потери резко снизились. Но, транзистор VT1 "пошел в разнос" - очень сильный нагрев. Пришлось временно установить на радиатор.

Теперь VT1 работает в импульсном режиме. Греться, по идее, не должен (в схеме на РИСУНКЕ 1 его температура не поднималась выше комнатной). Что не так в схеме? Смущает измеренная осциком амплитуда импульсов на выходе компаратора - она не превышает 1,5В. Может вместо КП501А биполярный сюда напрашивается? Компаратор DA3 работает без гистерезиса - добавить резистор в обратную связь?

Что порекомендуете?

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[mvkarp]

Как Вы не изголяйтесь с линейными стабилизаторами, а на них будет рассеиваться мощность (Uвх - Uвых)*Iвых.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[КЭС]

Вы "изобрели" "step down converter", только без дросселя. Ключ греется потому, что он не может моментально закрыться из-за емкости затвора (ему надо "помочь").

Может, проще на али готовую "понижайку" заказать? Ну или самому сделать.

[Реклама]

Особенности хранения литиевых аккумуляторов и батареек

Потеря емкости аккумулятора напрямую зависит от условий хранения и эксплуатации. При неправильном хранении даже самый лучший литиевый источник тока с превосходными характеристиками может не оправдать ожиданий. Технология, основанная на рекомендациях таких известных производителей литиевых источников тока, как компании FANSO и EVE Energy, поможет организовать правильный процесс хранения батареек и аккумуляторов. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[o_l_e_g]

Дроссель, просто необходим! Импульсы тока через ключ на заряд С2 без него определяются лишь внутренним сопротивлением источника +15 В

Потери в идеальном случае 50% в реальности всё еще хуже. При введении дросселя, как выше отмечено получится классический step down.

Думаю, когда схема с дросселем заработает, линейные на выходе уже не понадобятся.

PS и собрать бы, всё это дело, на специализированном ШИМ контроллере. благо их на все случаи.

[Реклама]

Секреты депассивации литиевых батареек FANSO EVE Energy

Самыми лучшими параметрами по энергоемкости, сроку хранения, температурному диапазону и номинальному напряжению обладают батарейки литий-тионилхлоридной электрохимической системы. Но при длительном хранении происходит процесс пассивации. Разберем в чем плюсы и минусы, как можно ее избежать или уменьшить последствия и как проводить депассивацию батареек на примере продукции и рекомендаций компании FANSO EVE Energy. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Sergey-Ufa]

Обалдеть! Наворотить два с лишним десятка деталей с кучей радиаторов, сотворить из всего этого неработоспособную схему и только ради получения отключаемого стабилизатора 12В-5В на нагрузку 1А!

Вот это выполняет те же самые функции. Токопотребление в режиме OFF 80 мкА.

Стоит у китайцев 50 руб. с пересылкой.

Примеры построения схемы включения/отключения.

[ideomatic]

для mvkarp

Совершенно не изголяюсь. Хочу привести входное U для КРЕН5 к минимально допустимому U=7,5...8В, что и проделал - нагрев не более 40 град. Приведенная Вами формула известна. Спасибо. Сейчас так: при Uвх=7,5В, рассеиваемая мощность не более P=(7,5-5)*1А=2,5Вт. Я указал, что нагрев получился не более 40 град на небольшом ребристом радиаторе.

для КЭС

Данный тип "гибридных" стабилизаторов известен давно, а схемных решений - в ИНЕТЕ куча, "изобретать" ничего не надо. В частности: http://pagiocxema.narod.ru/lab_7.html или: http://www.webalice....ic/electron.htm Просмотрел очень много. По-видимому да, придется поработать над схемкой драйвера для IRF4905.Что касается "понижайки" из поднебесной, то и такой вариант опробован. Была приобретена с заявленным максимальным током Iвых=2,1А, выходным USB-разъемом в корпусе разъема для автомобильного прикуривателя. Нагрузил током Iнагр=600mA - выходное напряжение упало до 4,2В. Отнес обратно в магазин. Поэтому, свою и хочу сделать - из тех деталей, что под рукой.

для o_l_e_g

Только что опробовал с дросселем и емкость С2 повышал до 4700...10000 мкФ (диод, правда, не Шотки, а КД213 - анодом на общ, катодом на сток IRF4905). Ничего не изменялось. Линейный +5В в любом случае должен остаться - от него, помимо основного устройства, также будет запитан УМЗЧ на TDA2822. Буду разбираться с работой IRF4905 и драйвером для него. Спасибо Всем за советы.

Изменено 12 марта, 2016 пользователем ideomatic