|
| |
|
Слаботочка Книги ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (Продолжение) Рис. 1 о. Зависимость тока потребления от входного напряжения iq, мА
20 40 60 v,n, в ггмаго Рис. 11. Зааисимость коэффициента подавления пульсаций от частоты Коэффициент подавления пульсаций, дБ
0.01 0.1 1 10 100 1000 кГц si2mgrr Рис. 12. Зааисимость коэффициента подавления пульсаций от выходного тока Коэффициент подавления пульсаций, дБ
100 150 200 Рис. 13. Зависимость полного выходного сопротивления от частоты гоит, Ом ~ LM2931-5.0: ~ 1оит= 10 мд; 0.01  0.01 0.1 1 f, кГц 100 1000 Рис. 14. Реакция на скачок входного напряжения vout, в
t, мкс 1.30 1.28 1.26 1.24 1.22 1.20 1.18 1.16 1.14 1.12 1.10 Рис. 15. Зависимость опорного напряжения от выходного напряжения vref.b
9 12 15 18 21 24 vout. в 5.гг>мз.5
Рис. 17. Зависимость максимальной рассеиваемой мощности от температуры окружающей среды (корпус ТО-220) ро.вт
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Тд С sr2mgi7 интегральные Рис. 18. Зависимость максимальной рассеиваемой мощности от температуры окружающей среды (корпус ТО-92) 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 О ро. вт
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (Продолжение) Рис. 19. Зависимость напряжения включения/выключения от выходного напряжения vthr, в 4,0 3,8 3,6 3.4 3.2 3,0 2.8 2.6 2.4 2.2 2,0
9 12 15 VouT. в 18 21 24 Рис. 20. Зависимость эквивалентного последовательного сопротивления выходного конденсатора от выходного тока esr(cout). Ом 0.01
40 60 loUT, мА 80 100 siziagzo ЗАМЕЧАНИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ Один ИЗ факторов отличающих LM2931 среди последовательных стабилизаторов - повышенные требования к выходному конденсатору для обеспечения необходимой величины коэффициента стабилизации устройства. В зависимости от схемы применения и других факторов требуемое значение емкости сильно изменяется. Таким образом необходимы некоторые комментарии относительно характеристик и конденсаторов и стабилизатора. Высокочастотные характеристики электролитических конденсаторов очень зависят от их типа и даже от изготовителя. В результате, значение емкости, которая хорошо работает с LM2931, для конденсаторов одной марки или типа может быть разным с электролитами различного происхождения. Иногда только испытания, как описано ниже, будут единственным средством, чтобы определить надлежащий тип и величину конденсатора. Опыт показал, что по правилу большого пальца , более дорогое и более высокое качество конденсаторов позволяет уменьшить их значение при той же величине коэффициента стабилизации стабилизатора. Например, в то время как высококачественный алюминиевый электролитический конденсатор, используемый в большинстве прикладных схем, имеет емкость 100 мкФ, такой же коэффициент стабилизации может быть получен с танталовым электролитическим конденсатором емкостью всего 47 мкФ. Другая критическая характеристика электролитических конденсаторов - их рабочий температурный диапазон. В то время, как прибор LM2931 разработан, чтобы работать при -40*С, это условие не всегда подходит ко всем электролитическим конденсаторам (горячий конденсатор - вообще не проблема). Многие типы алюминиевых электролитических конденсаторов замерзают при -ЗОС, уменьшая свое эффективное значение емкости до нуля. Так как емкость необходима для поддержания коэффициента стабилизации стабилизатора, естественный результат ее уменьшения - генерация (и довольно большая) на выходе стабилизатора. Для всех прикладных схем, где необходима работа при низких температурах, необходимо убедиться, что выходной конденсатор будет работать в данном температурном диапазоне. Совпадение, но наихудший коэффициент стабилизации у LM2931 также при минимальных температурах. В результате, в применениях, где температура кристалла стабилизатора никогда не будет, меньше чем 25С, выходной конденсатор может быть уменьшен приблизительно в два раза от значения, необходимого для полного температурного диапазона. Чтобы продолжить наш пример с электролитическим танталовым конденсатором, таким образом, надо было бы уменьшить его величину до значения 22 мкФ. Для высококачественного алюминиевого конденсатора, величина в этом применении была бы равна 47 мкФ. Другая примечательная характеристика стабилизатора - это уменьшение коэффициента стабилизации при больших выходных токах. Этот заметный факт имеет важные последствия. Во многих применениях LM2931 используется с выходным током в несколько миллиампер или меньше. В такой схеме, величина выходного конденсатора может быть даже уменьшена. По самым грубым оценкам, в схеме с выходным током стабилизатора равным максимум 10 мА, необходим выходной конденсатор половинной емкости, по сравнению С тем же самым стабилизатором на выходной ток 100 мА. Если пример С электролитическим танталовым конденсатором в схеме, работающей при температуре кристалла 25С и выше будет продолжен для максимального выходного тока 10 мА, тогда выходной конденсатор 22 мкф мог бы быть уменьшен до 10 мкФ. Для регулируемого стабилизатора LM2931CT, минимальное значение выходной емкости - функция выходного напряжения. Как правило, значение емкости уменьшается с повышением выходного напряжения, так как понижается внутреннее усиление. Ниже описана процедура для определения минимального эначе-ния выходного конденсатора в конкретной прикладной схеме. Начнем с наихудшего случая для минимальной рабочей температуры и максимального рабочего тока: вся схема, включая электролитический конденсатор, должна быть охлаждена до минимальной температуры. Входное напряжение на стабилизаторе должно поддержаться на 0.6 В выше выходного, чтобы не превышать внутреннее рассеивание мощности и свести нагрев к минимуму. Наихудший случай наступает только после того, как ко входу уже подведена мощность и до того как прибор нагреется. Как только в этих условиях для конкретной марки и типа электролитического конденсатора найдено минимальное значение емкости, для практического использования оно должно быть удвоено, чтобы учесть производственный разброс параметров и в конденсаторе и стабилизаторе. (Все значения в этом разделе и справочном материале были определены этим способом.) интегральные СХЕМЫ ПРИМЕНЕНИЯ Рис. 21. Схема включения стабилизатора фиксированного напряжения v,N о- 0.1 мкФ tM293t OUT -о vout 100 мкф Рис. 22. Схема включения регулируемого стабилизатора Vcc О С1 . 0.1мкФ R1 51 к W -W .. RH-R2 vouT-vref -рГ- Ш2931 регутфувмь ON/Off МЫ R1 51 к -о vout 100 мкф Примечание: О Требуется, если стабилизатор расположен далеко от фильтра источника питания. в Для сохранения величины коэффициента стабилизации конденсатор С2 должен иметь значение по крайней мере 100 мкФ. Эта величина может безгранично увеличиваться для сохранения стабилизации во время переходных процессов. Конденсатор должен располагаться как можно ближе к стабилизатору. Рабочий температурный диапазон конденсатора должен как минимум превышать рабочий температурный диапазон стабилизатора. Величина эквивалентного последовательного сопротивления является критичной (См. Рис. 20) в Использование номинала резистора R1 = 27 кОм автоматически компенсирует ошибки в Vqut обусловленные током смещения вывода ADJ (приблизительно 1 мкА).  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [17] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||