|
| |
|
Слаботочка Книги Рис. 31. Зааисимость максимального выходного тока от входного напряжения (для LP2950) 10иТ(мах). мл  ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ВНЕШНИЕ КОНДЕНСАТОРЫ Для обеспечения заданного значения козфициента стабилизации между выходом LP2950/LP2951 и землей необходимо ПОДКЛЮЧИТЬ конденсатор емкостью 1.0 мкФ (или больший). Без зто-го конденсатора схема будет самовозбуждаться. В качестве выходной емкости хорошо пригодно большинство типов танталовых или алюминиевых злектролитических конденсаторов; также хорошо работают пленочные конденсаторы, но последние не рекомендуются по соображениям стоимости. Большинство алюминиевых злектролитических конденсаторов имеют злектролиты замерзаю-ш,ие около -ЗОС, так что для работы ниже -25°С рекомендуются танталовые конденсаторы. Важными параметрами конденсатора являются зквивалентное последовательное сопротивление, которое не должно превышать 5 Ом, и резонансная частота не менее 500 кГц. Величина конденсатора может быть увеличена без ограничения. При более низких величинах выходного тока, для обеспечения необходимого козфициента стабилизации, между выходом LP2950/LP2951 И землей можно подключать меньшую емкость. Для токов ниже 10 мА конденсатор может быть умеьшен до 0.33 мкФ, а для токов ниже 1 мА - до 0.1 мкФ. Использование вариантов в восьмивыводном корпусе при напряжениях ниже 5 В означает, что усилитель ошибки работает с более глубокой ООС, позтому необходима большая выходная емкость. Для наихудшего случая (4 = 100 мА, Vour = Vfs = 1.23 В) должен использоваться конденсатор не менее 3.3 мкФ. В отличии от многих других стабилизаторов, прибор LP2950 будет оставаться устойчивым и без нагрузки за счет внутреннего делителя напряжения. Это особенно важно в устройствах дежурного питания КМОП ОЗУ. Рекомендуемый минимальный ток нагрузки, при установке выходного напряжения внешним делителем, для прибора LP2951 - 1 мкА. Если проводник между входом и конденсатором фильтра, при питании от сети переменного тока или батареи, длиннее 10 дюймов (254 мм), между входом LP2950/LP2951 и землей должен быть подключен танталовый или алюминиевый злектролитический конденсатор емкостью 1 мкФ. Паразитная емкость входа обратной связи прибора LP2951 (вывод ОТ]) может быть причиной неустойчивости. При использовании внешних резисторов больших номиналов для установки выходного напряжения зто может стать проблемой. Проблему решает добавление конденсатора емкостью 100 пФ между выходом и входом обратной связи, а также увеличение выходного конденсатора по крайней мере до 3.3 мкФ. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЫХОДА КОМПАРАТОРА Компаратор выдает НИЗКИЙ логический уровень всякий раз, когда выходное напряжение прибора LP2951 становится ниже но- Рис. 32. Реакция на скачок мощности рассеивания Pd, Вт
30 t, мкс SI43AG32 минала более чем на =5%. Показанное на структурной схеме встроенное напряжение смеш,ения компаратора равное =60 мВ получено делением опорного напряжения 1.235 В. Порог срабатывания компаратора остается на 5% ниже номинала независимо от установленного выходного напряжения. Например, типовое значение уровня переключения флага ошибки равно 4.75 В дл?< выходного напряжения 5 В и 11.4 В для выходного напряжения 12 В. Прекращение стабилизации наступает из-за низкого входного напряжения, из-за ограничения тока, либо срабатывания тепловой заш,иты. На Рис. 33 изображены временные диаграммы сигнала ERR и выходного напряжения прибора LP2951 при линейном нарастании и убывании входного напряжения. Выход ERR выдает НИЗКИЙ логический уровень при входном напряжении =1.3 В и ВЫСОКИЙ логический уровень при входном напряжении = 5 В, когда выходное напряжение Vot/r = 4.75 В. Так как разность напряжений вход-выход для LP2951 зависит от нагрузки (см. Рис. 12), для входного напряжения точка переключения будет изменяться относительно 5 В в зависимости от тока нагрузки. Для выходного напряжения точка переключения (=4.75 В) оттока нагрузки не зависит. Компаратор имеет выход с открытым коллектором, который требует включения внешнего подтягивающего резистора. Этот резистор может быть подключен к выходному напряжению 5 В либо другим напряжениям в зависимости от требований системы. При определении величины зтого резистора необходимо помнить, что втекающий ток выхода не должен превышать 400 мкА, и что этот ток при НИЗКОМ логическом уровне добавляется к току отбираемому от батареи. Типовые значения находятся в диапазоне от 100 кОм до 1 МОм. Если зтот выход не используется, резистор не требуется.  Рис. 33. Временные диаграммы сигнала ERR 4.75 В  Vn (вые.  Когда Vin 1.3 В, вывод флага ошибки ERR находится в состоянии высокого импеданса, напряжение флага ошибки повышается до подтягивающего напряжения. Использование в качестве подтягивающего напряжения Vqut (см. Рис. 34.), предпочтительнее, чем использование внешнего источника 5 В. В этом случае напряжение флага ошибки не превысит 1.2 В (typ). Чтобы при любых условиях появления сигнала ошибки гарантировать его НИЗКИЙ логический уровень и вместе с тем во время нормальной работы получать высокий логический уровень, можно включить делитель напряжения флага ошибки используя резисторы равной (предлагается Ю кОм) величины. интегральные УСТАНОВКА ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ (ДЛЯ LP2951) ПОНИЖЕНИЕ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНЯ ШУМОВ С помощью внутреннего делителя выходное нвпряжение LP2951 может быть установлено равным 5 В, соединением вывода Ш (OUT) с выводом [5] (SEN) и вывода Ш с выводом [Ц (ТАР). При помощи внешней пары резисторов, как показано на Рис. 34, может быть установлено любое выходное напряжения от 1.235 В (величины опорного напряжения) и до 30 В (максимального значения). Полное уравнение для определения выходного напряжения: Vout = Vief x (1 -(- R1/R2) -(- x Д1 Где VfiEF - опорное напряжение (номинально 1.235 В) и - входной ток по выводу обратной связи (20 нА (пот)). Если регулятор должен работать без нагрузки (что часто применяется для дежурного питания КМОП-схем), минимальный рекомендуемый ток нагрузки (1 мкА) обеспечивается, когда резистор R2 принимает значение своего верхнего предела - 1.2 МОм. Типовая погрешность напряжения Vout> вызванная током Ifb, составляет 2%, при комнатной температуре может быть устранена настройкой R1. Для улучшения точности значение R2 выбирается равным 100 кОм, что сокращает эту погрешность до 0.17%, причем уменьшение резистора увеличивает ток нагрузки всего до 12 мкА. Это небольшая цена за увеличение точности, так как типовая величина тока потребления LP2951 в отсутсвие нагрузки и при свободном выводе [2] не превышает 60 мкА. В некоторых случаях бывает необходимо уменьшить выходное напряжение шумов. Один из методов состоит в том, чтобы сократить ширину полосы усилителя ошибки, увеличивая емкость выходного конденсатора. Это единственный метод уменьшения шумового напряжения возможный для трехвыводного прибора LP2950, но он Относительно незффективен, так как увеличение конденсатора с 1 до 220 мкф уменьшает напряжение шумов всего лишь с 430 до 160 мкВ (rms) в полосе до 100 кГц и при выходном напряжении 5 В. Шунтирование резистора R1 конденсатором, снижает напряжение шумов вчетверо, благодаря снижению коэффициента передачи усилителя ошибки на высоких частотах с 4 до 1. Величина конденсатора выбирается согласно выражению: CвYPASsУ{Я Х2 17 200 [Гц]), или приблизительно 0.01 мкф. Чтобы в этом случае обеспечить требуемый коэфициент стабилизации, выходной конденсатор следует увеличить до 3.3 мкф. Эти изменения сокращают выходное напряжение шумов с 430 до 100 мкВ (rms) в полосе до 100 кГц и при выходном напряжении 5 В. После добавления шунтирующего конденсатора, напряжение шумов больше не увеличивается пропорционально выходному напряжению, поэтому улучшение более заметно при более высоких выходных напряжениях. ТИПОВЫЕ СХЕМЫ ПРИМЕНЕНИЯ Рис. 34. Регулируемый стабилизатор -ш-о Флаг ошибки VouT = VReF + (1+ 55 ) +VN О Вход 3 блокировки о  о -г -О 1.2..30 в 1.25 В Vref Jj S143AA01 О См. раздел Особенности применения Vout = VflEFXd +Я1/Я2) О Для выключения подать ВЫСОКИЙ ТТЛ-уровень. Если этот вывод не используется, подключить к земле или оставить свободным. Примечание: Выводы [Ц и Щ] оставлены свободными. Рис. 36. Стабилизатор с повышенным выходным током 1о = 300 мА, V,/o = 0.75 В Входнестаб. 2NS432 х 2 напряжения ,-£Г:?.1У<С -, Vout = 5В  Рис. 38. Пятивольтовый ограничитель тока 5В0-4ll**VA-?idfitt-!-О Vout-5 В  О Минимальное падение напряжения на стабилизаторе 40. ..400 мВ в зависимости от нагрузки. Номинальный ток ограничения 160 мА. Рис. 35. Стабилизатор с повышенным выходным током Ji,= 1 А, V,/o = 1.2B.  VouT = 5B± 1% IoutSIA О 220.0 Рис. 37. Ограничитель тока с широким диапазоном входных напряжений о Флаг ошибки +VlN О- Вход блокировки О- Ti 1 о Минимальное падение напряжения на стабилизаторе 40...400 мВ в зависимости от нагрузки. Номинальный ток ограничения 160 мА. Рис. 39. Источник тока с малым дрейфом 1.23 R +v=2...30B о-нагрузка}  интегральные Рис. 40. Стабилизатор с сигналом раннего предупреждения и вспомогательным выходом V+ (к ОЗУ)  О Флаг раннего предупреждения устанавливается при низком входном напряжении. О Главный выход защелкивается при низких входных напряжениях. в Аккумулятор подключается к вспомогательному выходу. Описание работы: Выходное напряжение первого стабилизатора устанавливается выше 5 В на величину падения напряжения на диоде. Флаг ошибки этот стабилизатор выставляет когда Vm * 5.7 В. Когда V,n опускается ниже 5.3 В, флаг ошибки выдает второй стабилизатор и через транзистор Q1 отключает главный выход. Когда V,n снова превышает 5.7 В первый стабилизатор возвращается к работе и выдает сигнал раннего предупреждения, снимающий защелкивание второго стабилизаторе через диод D3. Рис. 41. Детектор для преобразования сигналов токовой +5 В 1 4...20МА О-  4.7 к Выход О На выходе будет высокий уровень напряжения при 1l < 3.5 мА. Рис. 42. Ствбилизатор на ток 2 А с малой рвзностью напряжений вход-выход Win = Vout+ 0.5 В MJE2955 0.05 680 ; [ 470 I в >-Г2М390б ; \гй l j 220Г1 i 4.7М u , u й: Jl%t +VouT Iout = 2A Флаг ошибки 100.0 X X Схема ограничения тока у = i 23 [В] + (1 + -) si43AAoa О Для Vout = 5 В используется внутренний делитель путем соединения вывода Ш к выводу [7] и вывода Щ к выходной шине. \/ош= 1.23 В X (1 + R1/R2) Рис. 43. Стабилизатор с индикацией состояния аккумулятора  R310k1% о Защелка необязательно выключается при пропадании напряжения на выходе. Подстраивая R3 добиваются, чтобы компаратор С2 переключался при = 6.0 В. О Выходы переходят в состояние НИЗКОГО логического уровня когда падение входного напржения опускается ниже заданных уровней. Рис. 44. Переключатель на резервное питание Для указанных значений стабилизатор отключается при Vin < 5.5 В и включается снова при Vin = 6.0 В. Ток потребления при питании от батареи =150 мкА. + I Никаль-- кадмиевый аккумулятор -S-?Г Свинцово- Ii20k Ii. кислотный И М - аккумулятор Т -=- 5 5BLM 38 5 5В LM385 1 400 к ЮОк 1 ®Н У  о Устанавливает напряжение отключения. 0 Устанавливает гистерезис отключения Рис. 45. Пятивольтовый стабилизвтор с функцией SLEEP (2.5B) ВходО- +VnC  ВходО-блокировки 470 к -О Флаг ошибки Ю0 j*]2l 7 9N4QnR Л 200 К 100 к ЮОк О высокий уровень понижает Vour до 2.5 В Рис. 46. Схема выключения с защелкиванием после появления флвга ошибки +V,N О о Vout  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 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||