ElectronicsBlog

ВЫСОКОТОКОВЫЕ ИМПУЛЬСНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ

• Выходной ток 4 А
• Диапазон выходного напряжения от 5,1 В до 40 В
• Диапазон коэффициента заполнения от 0 до 100 %
• Точный (±2 %) встроенный эталонный источник напряжения
• Частота переключения до 200 кГц
• Очень высокий КПД (до 90 %)
• Очень мало внешних компонентов
• Плавный пуск (софт-старт)
• Выходной сигнал сброса (RESET)
• Внешне программируемый ток ограничения (L296P)
• Схема управления тиристором защиты (Crowbar SCR)
• Вход для дистанционного отключения и синхронизации ШИМ
• Тепловая защита (отключение при перегреве)

ОПИСАНИЕ

L296 и L296P — это понижающие импульсные стабилизаторы напряжения с выходным током 4 А и регулируемым выходным напряжением от 5,1 В до 40 В.

Для сборки радиоэлектронного устройства можно преобрески DIY KIT набор по ссылке.

Особенности микросхем включают плавный пуск, дистанционное отключение, тепловую защиту, выходной сигнал сброса для микропроцессоров и вход компаратора ШИМ для синхронизации в многокристальных конфигурациях.

L296P имеет возможность внешнего программирования тока ограничения.

Микросхемы L296 и L296P выпускаются в 15-выводном пластмассовом силовом корпусе типа Multiwatt® и требуют минимального количества внешних навесных компонентов.

Работа на частоте переключения до 200 кГц с высоким КПД позволяет уменьшить габариты и стоимость внешних фильтрующих компонентов (дросселей и конденсаторов). Для реализации опциональной защиты от перенапряжения по схеме «crowbar» с внешним тиристором предусмотрены вход контроля напряжения (Voltage Sense) и выход управления тиристором (SCR Drive).

ЦОКОЛЕВКА (вид сверху)

НАЗНАЧЕНИЕ ВЫВОДОВ

№	Название	Функция
1	CROWBAR INPUT (Вход защиты от перенапряжения)	Вход контроля напряжения для схемы защиты от перенапряжения типа «crowbar». В штатном режиме подключается к входу обратной связи (выв. 10), что обеспечивает срабатывание тиристора при превышении выходного напряжения на 20 % относительно номинала. Может также контролировать входное напряжение; добавлением внешнего делителя напряжения порог срабатывания может быть увеличен. При неиспользовании защиты подключается на землю (GND).
2	OUTPUT (Выход)	Выход стабилизатора (силовой выход регулятора).
3	SUPPLY VOLTAGE (Напряжение питания)	Вход нестабилизированного напряжения питания. Встроенный линейный стабилизатор запитывает внутреннюю логику микросхемы L296.
4	CURRENT LIMIT (Ограничение тока)	Резистор, подключённый между этим выводом и землёй, задаёт порог срабатывания токоограничения. Если вывод оставить неподключенным, порог устанавливается внутренним образом (см. раздел «Электрические параметры»).
5	SOFT START (Плавный пуск)	Постоянная времени плавного пуска. Конденсатор, подключённый между этим выводом и землёй, определяет длительность нарастания выходного напряжения при старте. Этот же конденсатор определяет средний ток короткого замыкания на выходе.
6	INHIBIT INPUT (Вход запрета)	Вход дистанционного отключения с TTL-уровнями. Сигнал логической единицы на этом входе отключает выходное напряжение стабилизатора.
7	SYNC INPUT (Вход синхронизации)	Для синхронизации нескольких микросхем L296 необходимо соединить выводы 7 всех микросхем вместе, а RC-цепь задающего генератора оставить только на одной (ведущей) микросхеме.
8	GROUND (Земля)	Общий вывод «земля».
9	FREQUENCY COMPENSATION (Частотная коррекция)	Последовательная RC-цепь, подключённая между этим выводом и землёй, определяет характеристики петли регулировки (запас устойчивости и частоту среза).
10	FEEDBACK INPUT (Вход обратной связи)	Вход обратной связи петли регулирования. Для получения выходного напряжения 5,1 В выход подключается непосредственно к этому выводу; для получения более высоких напряжений — через внешний резистивный делитель.
11	OSCILLATOR (Задающий генератор)	Параллельная RC-цепь, подключённая к этому выводу, задаёт частоту переключения. При использовании внутреннего задающего генератора этот вывод должен быть соединён с выводом 7.
12	RESET INPUT (Вход сброса)	Вход схемы формирования сигнала сброса (RESET). Порог срабатывания составляет примерно 5 В. Может подключаться к точке обратной связи или через делитель — к входному напряжению.
13	RESET DELAY (Задержка сброса)	Конденсатор, подключённый между этим выводом и землёй, определяет время задержки сигнала сброса (RESET).
14	RESET OUTPUT (Выход сброса)	Выход сигнала сброса с открытым коллектором. На этом выходе устанавливается высокий логический уровень, когда напряжение питания находится в безопасных пределах (стабильно).
15	CROWBAR OUTPUT (Выход управления тиристором)	Выход управления затвором тиристора (SCR) для схемы защиты от перенапряжения.

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА

ПРИНЦИП РАБОТЫ СХЕМЫ
(см. структурную схему)

Микросхемы L296 и L296P представляют собой монолитные понижающие импульсные стабилизаторы, обеспечивающие выходное напряжение от 5,1 В до 40 В при токе нагрузки до 4 А.

Петля регулирования состоит из генератора пилообразного напряжения, усилителя ошибки, компаратора и выходного каскада. Сигнал ошибки формируется путём сравнения выходного напряжения с точным внутренним опорным напряжением 5,1 В (прецизионный источник с лазерной подгонкой, погрешность ±2 %). Этот сигнал ошибки затем сравнивается с пилообразным напряжением для формирования импульсов с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) фиксированной частоты, которые управляют выходным каскадом. Коэффициент усиления и частотная устойчивость петли регулирования могут быть скорректированы с помощью внешней RC-цепи, подключённой к выводу 9. Замыкание петли обратной связи напрямую (без делителя) обеспечивает выходное напряжение 5,1 В. Для получения более высоких напряжений необходимо добавить внешний резистивный делитель.

Защита от перегрузки по току при включении обеспечивается функцией плавного пуска (Soft Start). Выход усилителя ошибки на начальном этапе фиксируется на низком уровне внешним конденсатором Css и начинает линейно нарастать по мере заряда этого конденсатора от внутреннего источника постоянного тока.

Защита от перегрузки на выходе реализована в виде схемы ограничения тока. Ток нагрузки измеряется с помощью внутреннего металлического резистора (токового шунта), включённого в цепь компаратора. Когда ток нагрузки превышает заданный порог, этот компаратор устанавливает триггер, который отключает выходной каскад и разряжает конденсатор плавного пуска. Второй компаратор сбрасывает триггер, когда напряжение на конденсаторе плавного пуска падает до 0,4 В. После этого выходной каскад снова включается, и выходное напряжение начинает нарастать под управлением схемы плавного пуска. Если перегрузка по току сохраняется, токоограничение сработает вновь при достижении порогового тока. Средний ток короткого замыкания ограничивается до безопасного значения за счёт «мёртвого времени» (паузы), вносимого цепью плавного пуска.

Схема формирования сигнала сброса (RESET) генерирует выходной сигнал, когда напряжение питания превышает порог, задаваемый внешним делителем. Сигнал сброса формируется с задержкой, определяемой внешним конденсатором. При падении напряжения питания ниже порогового уровня выход RESET переходит в низкое состояние мгновенно (без задержки). Выход RESET выполнен с открытым коллектором.

Схема защиты от перенапряжения (Crowbar) контролирует выходное напряжение; выход управления тиристором (Crowbar Output) способен обеспечить ток до 100 мА для включения внешнего тиристора (SCR). Этот тиристор срабатывает, когда выходное напряжение превышает номинальное на 20 %. Внутреннего соединения между выходом стабилизатора и входом контроля защиты Crowbar не предусмотрено, поэтому схема может контролировать как выходное, так и входное напряжение (в зависимости от подключения вывода 1).

Вход дистанционного отключения (INHIBIT) совместим с TTL-уровнями и предназначен для таких применений, как дистанционное включение/выключение. Этот вход активируется логическим высоким уровнем и отключает работу схемы. После снятия сигнала запрета (INHIBIT) микросхема L296 перезапускается под управлением схемы плавного пуска.

Схема тепловой защиты отключает работу микросхемы при достижении температуры кристалла примерно 150 °C и имеет гистерезис для предотвращения неустойчивых режимов (частотного «дребезга»).

Рисунок 1: Временные диаграммы сигнала RESET

Рисунок 2: Временные диаграммы работы схемы плавного пуска (Soft Start)

Рисунок 3: Временные диаграммы работы схемы ограничения тока (Current Limiter)

АБСОЛЮТНЫЕ МАКСИМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ

Символ	Параметр	Значение	Ед. изм.
Vᵢ	Входное напряжение (вывод 3)	50	В
Vᵢ – V₂	Разность напряжений вход–выход	50	В
V₂	Выходное напряжение постоянного тока	–1	В
	Пиковое выходное напряжение при t = 0,1 мкс, f = 200 кГц	–7	В
V₁, V₁₂	Напряжение на выводах 1 и 12	10	В
V₁₅	Напряжение на выводе 15	15	В
V₄, V₅, V₇, V₉, V₁₃	Напряжение на выводах 4, 5, 7, 9 и 13	5,5	В
V₁₀, V₆	Напряжение на выводах 10 и 6	7	В
V₁₄	Напряжение на выводе 14 (при I₁₄ < 1 мА)	Vᵢ	В
I₉	Ток втекания в вывод 9	1	мА
I₁₁	Ток вытекания из вывода 11	20	мА
I₁₄	Ток втекания в вывод 14 (при V₁₄ < 5 В)	50	мА
Ptot	Рассеиваемая мощность при температуре корпуса Tcase < 90 °C	20	Вт
Tⱼ, Tstg	Температура кристалла и температура хранения	от –40 до 150	°C

ТЕПЛОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Символ	Параметр	Значение	Ед. изм.
Rth j-case	Тепловое сопротивление переход–корпус   Макс.	3	°C/Вт
Rth j-amb	Тепловое сопротивление переход–окружающая среда   Макс.	35	°C/Вт

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

(если не указано иное: схемы для измерения — согласно рисункам, Tⱼ = 25 °C, Vᵢ = 35 В; вывод 6 подключён к общему проводу)

ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Символ	Параметр	Условия измерения	Мин.	Тип.	Макс.	Ед. изм.	Рис.
Vₒ	Диапазон выходного напряжения	Vᵢ = 46 В, Iₒ = 1 А	Vref	—	40	В	4
Vᵢ	Диапазон входного напряжения	Vₒ = Vref … 36 В, Iₒ < 3 А	9	—	46	В	4
Vᵢ	Диапазон входного напряжения	Примечание (1), Vₒ = Vref … 36 В, Iₒ = 4 А	—	—	46	В	4
ΔVₒ	Изменение выходного напряжения при изменении входного (линейная регуляция)	Vᵢ = 10 … 40 В, Vₒ = Vref, Iₒ = 2 А	—	15	50	мВ	4
ΔVₒ	Изменение выходного напряжения при изменении нагрузки (нагрузочная регуляция)	Vₒ = Vref, Iₒ = 2 … 4 А	—	10	30	мВ	4
		Vₒ = Vref, Iₒ = 0,5 … 4 А	—	15	45	мВ	4
Vref	Внутреннее опорное напряжение (вывод 10)	Vᵢ = 9 … 46 В, Iₒ = 2 А	5,0	5,1	5,2	В	4
ΔVref/ΔT	Средний температурный коэффициент опорного напряжения	Tⱼ = 0 … 125 °C, Iₒ = 2 А	—	0,4	—	мВ/°C	—
Vd	Падение напряжения между выводами 2 и 3 (насыщение)	Iₒ = 4 А	—	2,0	3,2	В	4
		Iₒ = 2 А	—	1,3	2,1	В	4
I₂L	Порог срабатывания токоограничения (вывод 2)	L296: вывод 4 разомкнут, Vᵢ = 9 … 40 В, Vₒ = Vref … 36 В	4,5	—	7,5	А	4
		L296P: Vᵢ = 9 … 40 В, Vₒ = Vref, вывод 4 разомкнут	5	—	7	А	4
		L296P: Rlim = 22 кОм	2,5	—	4,5	А	4
ISH	Средний входной ток в режиме короткого замыкания	Vᵢ = 46 В, выход замкнут накоротко	—	60	100	мА	4
η	Коэффициент полезного действия (КПД)	Iₒ = 3 А, Vₒ = Vref	—	75	—	%	4
		Iₒ = 3 А, Vₒ = 12 В	—	85	—	%	4
SVR	Коэффициент подавления пульсаций входного напряжения	ΔVᵢ = 2 В (среднекв.), fпульс = 100 Гц, Vₒ = Vref, Iₒ = 2 А	50	56	—	дБ	4
f	Частота переключения	—	85	100	115	кГц	4
Δf/ΔVᵢ	Стабильность частоты переключения при изменении входного напряжения	Vᵢ = 9 … 46 В	—	0,5	—	%	4
Δf/ΔTⱼ	Стабильность частоты переключения при изменении температуры	Tⱼ = 0 … 125 °C	—	1,0	—	%	4
fmax	Максимальная рабочая частота переключения	Vₒ = Vref, Iₒ = 1 А	200	—	—	кГц	—
Tsd	Температура срабатывания тепловой защиты	Примечание (2)	135	145	—	°C	—

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОСТОЯННОГО ТОКА (DC)

Символ	Параметр	Условия измерения	Мин.	Тип.	Макс.	Ед. изм.
I₃Q	Ток потребления в режиме покоя (вывод 3)	Vᵢ = 46 В, V₇ = 0 В, S1: B, S2: B
		V₆ = 0 В	—	66	85	мА
		V₆ = 3 В	—	30	40	мА
– I₂L	Ток утечки выхода	Vᵢ = 46 В, V₆ = 3 В, S1: B, S2: A, V₇ = 0 В	—	—	2	мА

Примечания:

1. При использовании диода Шоттки с минимальным током 7 А.
2. Параметр гарантируется проектом, не проверяется в ходе 100 % производственного тестирования.

ПЛАВНЫЙ ПУСК (SOFT START)

Символ	Параметр	Условия измерения	Мин.	Тип.	Макс.	Ед. изм.	Рис.
I₅so	Ток вытекания (заряд)	V₆ = 0 В, V₅ = 3 В	80	130	150	мкА	6b
I₅si	Ток втекания (разряд)	V₆ = 3 В, V₅ = 3 В	50	70	120	мкА	6b

ВХОД ЗАПРЕТА (INHIBIT)

Символ	Параметр	Условия измерения	Мин.	Тип.	Макс.	Ед. изм.	Рис.
V₆L	Уровень логического «0» на входе	Vᵢ = 9 … 46 В, V₇ = 0 В, S1: B, S2: B	–0,3	—	0,8	В	6a
V₆H	Уровень логической «1» на входе	Vᵢ = 9 … 46 В, V₇ = 0 В, S1: B, S2: B	2,0	—	5,5	В	6a
– I₆L	Входной ток при логическом «0»	Vᵢ = 9 … 46 В, V₇ = 0 В, S1: B, S2: B, V₆ = 0,8 В	—	10	—	мкА	6a
– I₆H	Входной ток при логической «1»	Vᵢ = 9 … 46 В, V₇ = 0 В, S1: B, S2: B, V₆ = 2 В	—	3	—	мкА	6a

УСИЛИТЕЛЬ ОШИБКИ (ERROR AMPLIFIER)

Символ	Параметр	Условия измерения	Мин.	Тип.	Макс.	Ед. изм.	Рис.
V₉H	Выходное напряжение высокого уровня	V₁₀ = 4,7 В, I₉ = 100 мкА, S1: A, S2: A	3,5	—	—	В	6c
V₉L	Выходное напряжение низкого уровня	V₁₀ = 5,3 В, I₉ = 100 мкА, S1: A, S2: E	—	—	0,5	В	6c
I₉si	Выходной ток втекания	V₁₀ = 5,3 В, S1: A, S2: B	100	150	—	мкА	6c
– I₉so	Выходной ток вытекания	V₁₀ = 4,7 В, S1: A, S2: D	100	150	—	мкА	6c
I₁₀	Входной ток смещения (вывод 10)	V₁₀ = 5,2 В, S1: B	—	2	10	мкА	6c
		V₁₀ = 6,4 В, S1: B (L296P)	—	2	10	мкА	6c
Gv	Коэффициент усиления по постоянному току при разомкнутой петле ОС	V₉ = 1 … 3 В, S1: A, S2: C	46	55	—	дБ	6c

ШИМ-КОМПАРАТОР И ГЕНЕРАТОР (OSCILLATOR AND PWM COMPARATOR)

Символ	Параметр	Условия измерения	Мин.	Тип.	Макс.	Ед. изм.	Рис.
– I₇	Входной ток смещения компаратора ШИМ	V₇ = 0,5 … 3,5 В	—	—	5	мкА	6a
– I₁₁	Ток вытекания задающего генератора	V₁₁ = 2 В, S1: A, S2: B	5	—	—	мА	—

СХЕМА ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛА СБРОСА (RESET)

Символ	Параметр	Условия измерения	Мин.	Тип.	Макс.	Ед. изм.	Рис.
V₁₂R	Пороговое напряжение при нарастании	Vᵢ = 9 … 46 В, S1: B, S2: B	Vref – 150 мВ	Vref – 100 мВ	Vref – 50 мВ	В	6d
V₁₂F	Пороговое напряжение при спаде	—	4,75	Vref – 150 мВ	Vref – 100 мВ	В	6d
V₁₃D	Пороговое напряжение задержки	V₁₂ = 5,3 В, S1: A, S2: B	4,3	4,5	4,7	В	6d
V₁₃H	Гистерезис порога задержки	—	—	100	—	мВ	6d
V₁₄S	Напряжение насыщения выхода	I₁₄ = 16 мА, V₁₂ = 4,7 В, S1, S2: B	—	—	0,4	В	6d
I₁₂	Входной ток смещения (вывод 12)	V₁₂ = 0 … Vref, S1: B, S2: B	—	1	3	мкА	6d
– I₁₃so	Ток вытекания (заряд) вывода 13	V₁₃ = 3 В, S1: A, S2: B, V₁₂ = 5,3 В	70	110	140	мкА	6d
I₁₃	Ток втекания (разряд) вывода 13	V₁₂ = 4,7 В	10	—	—	мА	6d
I₁₄	Ток утечки выхода RESET	Vᵢ = 46 В, V₁₂ = 5,3 В, S1: B, S2: A	—	—	100	мкА	6d

ЗАЩИТА ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ (CROWBAR)

Символ	Параметр	Условия измерения	Мин.	Тип.	Макс.	Ед. изм.	Рис.
V₁	Пороговое напряжение входа (вывод 1)	S1: B	5,5	6,0	6,4	В	6b
V₁₅	Напряжение насыщения выхода (вывод 15)	Vᵢ = 9 … 46 В, V₁ = 5,4 В, I₁₅ = 5 мА, S1: A	—	0,2	0,4	В	6b
I₁	Входной ток смещения (вывод 1)	V₁ = 6 В, S1: B	—	—	10	мкА	6b
– I₁₅	Выходной ток вытекания (вывод 15)	Vᵢ = 9 … 46 В, V₁ = 6,5 В, V₁₅ = 2 В, S1: B	70	100	—	мА	6b

Рисунок 4: Схема динамического теста

• C7, C8 : EKR (ROE) — (конденсаторы фирмы ROE, серия EKR)
• L1 : Индуктивность L = 300 мкГн при токе 8 А.
  Тип сердечника: MAGNETICS 58930 — A2 MPP (сердечник из пермаллоевого порошка (MPP) производства MAGNETICS).
  Число витков: 43.
  Диаметр провода: 1 мм (18 AWG).
  Производитель провода: COGEMA 946044.
• (*) Минимальное рекомендуемое значение (ёмкости) — 10 мкФ — для предотвращения колебаний. Однако с учётом пульсаций выходного напряжения типовое значение составляет 1000 мкФ или более.

Рисунок 5: Топология печатной платы и расположение компонентов для схемы, приведённой на Рисунке 4

Рисунок 6a. (Схема измерения параметров Inhibit, PWM Comparator и Oscillator)

 

Рисунок 6b. (Схема измерения параметров Soft Start и Crowbar)

Рисунок 6c. (Схема измерения параметров усилителя ошибки (Error Amplifier))

Рисунок 6d. (Схема измерения параметров схемы формирования сигнала сброса (RESET))

Рисунок 7: Зависимость тока потребления в режиме покоя (вывод 3) от напряжения питания (коэффициент заполнения 0 % — см. рис. 6a).

Рисунок 8: Зависимость тока потребления в режиме покоя (вывод 3) от напряжения питания (коэффициент заполнения 100 % — см. рис. 6a).

Рисунок 9: Зависимость тока потребления в режиме покоя от температуры кристалла (коэффициент заполнения 0 % — см. рис. 6a).

Рисунок 10: Зависимость тока потребления в режиме покоя от температуры кристалла (коэффициент заполнения 100 % — см. рис. 6a).

Рисунок 11: Зависимость опорного напряжения (вывод 10) от входного напряжения Vᵢ (см. рис. 4).

Рисунок 12: Зависимость опорного напряжения (вывод 10) от температуры кристалла (см. рис. 4).

Рисунок 13: Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики усилителя ошибки при разомкнутой петле обратной связи (см. рис. 6c).

Рисунок 14: Зависимость частоты переключения от входного напряжения (см. рис. 4).

Рисунок 15: Зависимость частоты переключения от температуры кристалла (см. рис. 4).

Рисунок 16: Зависимость частоты переключения от сопротивления резистора R1 (см. рис. 4).

Рисунок 17: Переходная характеристика по входному напряжению (см. рис. 4) — (реакция выходного напряжения на скачок входного).

Рисунок 18: Переходная характеристика по току нагрузки (см. рис. 4) — (реакция выходного напряжения на скачок тока нагрузки).

Рисунок 19: Зависимость коэффициента подавления пульсаций входного напряжения (SVR) от частоты (см. рис. 4).

Рисунок 20: Зависимость падения напряжения (dropout) между выводами 3 и 2 от тока на выводе 2.

Рисунок 21: Зависимость падения напряжения (dropout) между выводами 3 и 2 от температуры кристалла.

Рисунок 22: Кривая снижения максимально допустимой рассеиваемой мощности в зависимости от температуры корпуса (derating curve).

Рисунок 23: Зависимость рассеиваемой мощности (только на микросхеме) от входного напряжения.

Рисунок 24: Зависимость рассеиваемой мощности (только на микросхеме) от входного напряжения.

Рисунок 25: Зависимость рассеиваемой мощности (только на микросхеме) от выходного напряжения (см. рис. 4).

Рисунок 26: Зависимость коэффициента полезного действия (КПД) от выходного тока.

Рисунок 27: Осциллограммы напряжения и тока на выводе 2 (см. рис. 4).

Рисунок 28: Зависимость коэффициента полезного действия (КПД) от выходного тока.

Рисунок 29: Зависимость КПД от выходного тока.

Рисунок 30: Зависимость КПД от выходного напряжения.

Рисунок 31: Зависимость порога срабатывания токоограничения от сопротивления резистора на выводе 4 (только для L296P).

Рисунок 32: Зависимость порога срабатывания токоограничения от температуры кристалла.

Рисунок 33: Зависимость порога срабатывания токоограничения от напряжения питания.

ИНФОРМАЦИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ

Рисунок 34: Типовая схема включения (принципиальная электрическая схема).

(*) Минимальное значение (10 мкФ) для предотвращения колебаний; с учётом пульсаций типовое значение составляет 1000 мкФ или выше.

L1 : 58930 — MPP COGEMA 946044 ; GUP 20 COGEMA 946045

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ДРОССЕЛИ (L1)

Тип сердечника	Число витков	Диаметр провода	Воздушный зазор
Magnetics 58930 – A2MPP	43	1,0 мм	–
Thomson GUP 20 x 16 x 7	65	0,8 мм	1 мм
Siemens EC 35/17/10 (B66338 – G0500 – X127)	40	2 × 0,8 мм	–
VOGT 250 мкГн, тороидальная катушка, артикул 5730501800	–	–	–

НОМИНАЛЫ РЕЗИСТОРОВ ДЛЯ СТАНДАРТНЫХ ВЫХОДНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

V₀	R8	R7
12 В	4,7 кОм	6,2 кОм
15 В	4,7 кОм	9,1 кОм
18 В	4,7 кОм	12 кОм
24 В	4,7 кОм	18 кОм

Рисунок 35: Топология печатной платы и расположение компонентов для схемы, приведённой на Рисунке 34

ВЫБОР НОМИНАЛОВ КОМПОНЕНТОВ (см. рис. 34)

Компонент	Рекомендуемое значение	Назначение	Допустимый диапазон		Примечания
			Мин.	Макс.
R1	—	Задаёт порог входного напряжения для RESET	–	220 кОм	R1/R2 = (Vᵢ(min) – 1) / 5. Если контролируется выходное напряжение, R1 и R2 могут быть уменьшены, а вывод 12 подключён к выводу 10.
R2	100 кОм
R3	4,3 кОм	Задаёт частоту переключения	1 кОм	100 кОм	–
R4	10 кОм	Подтягивающий резистор (pull-down)	–	22 кОм	Может быть опущен, если вывод 6 заземлён при неиспользовании Inhibit.
R5	15 кОм	Частотная коррекция	10 кОм	–
R6		Нагрузка коллектора для выхода RESET	V₀ / 0,05 А	—	Опускается, если функция RESET не используется.
R7, R8	4,7 кОм	Делитель для установки выходного напряжения	–	1 кОм	R7/R8 = (V₀ – Vref) / Vref
Rlim	–	Задаёт уровень токоограничения	7,5 кОм	–	Если Rlim опущен и вывод 4 разомкнут, токоограничение установлено внутренне (фиксированное).
C1	10 мкФ	Стабильность	2,2 мкФ	–	–
C2	2,2 мкФ	Задаёт задержку RESET	–	–	Опускается, если функция RESET не используется.
C3	2,2 нФ	Задаёт частоту переключения	1 нФ	3,3 нФ	–
C4	2,2 мкФ	Плавный пуск (Soft Start)	1 мкФ	–	Также определяет средний ток короткого замыкания.
C5	33 нФ	Частотная коррекция	–	–	–
C6	390 пФ	Высокочастотная коррекция	–	–	Не требуется для работы при 5 В.
C7, C8	100 мкФ	Выходной фильтр –		– –	– –
L1	300 мкГн		100 мкГн
Q1	–	Защита Crowbar	–	–	SCR должен выдерживать пиковый ток разряда выходных конденсаторов и ток короткого замыкания устройства.
D1	–	Обратный диод (рекуперационный)	–	–	Диод Шоттки на 7 А или диод с временем восстановления trr ≤ 35 нс.

Рисунок 36: Минимальная схема фиксированного стабилизатора 5,1 В. Требуется очень мало внешних компонентов.

Рисунок 37: Источник питания 12 В / 10 А.

Рисунок 38: Программируемый источник питания.

• V₀ = от 5,1 до 15 В
• I₀ = 4 А макс. (минимальный ток нагрузки = 100 мА)
• Пульсации ≤ 20 мВ
• Нагрузочная регуляция (1 А … 4 А) = 10 мВ (при V₀ = 5,1 В)
• Линейная регуляция (сеть 220 В ± 15 %, I₀ = 3 А) = 15 мВ (при V₀ = 5,1 В)

Рисунок 39: Предварительный стабилизатор для распределённых источников питания.

(*) L2 и C2 необходимы для снижения высокочастотных импульсных выбросов (spikes) от переключений.

Рисунок 40: В многоканальных источниках питания несколько микросхем L296 могут быть синхронизированы, как показано на рисунке.

Рисунок 41: Дистанционное измерение напряжения (Remote Voltage Sensing) для нагрузки.

Рисунок 42: Многоканальный источник питания 5,1 В / 15 В / 24 В. Обратите внимание на синхронизацию трёх микросхем L296.

Рисунок 43: Источник питания 5,1 В / 2 А с использованием внешнего резистора для ограничения тока и защитой Crowbar по напряжению питания (только для L296P).

ПЛАВНЫЙ ПУСК И ПОВТОРНЫЕ ВКЛЮЧЕНИЯ

При повторных включениях питания конденсатор плавного пуска C_SS должен быстро разряжаться, чтобы каждый запуск оставался «плавным». Это может быть достигнуто экономичным способом с использованием схемы RESET, как показано на Рисунке 44.

В этой схеме делитель R1, R2, подключённый к выводу 12, определяет минимальное напряжение питания, при падении ниже которого транзистор с открытым коллектором на выводе 14 разряжает C_SS.

Рисунок 44.

Приблизительное время разряда для данной схемы:

CSS (мкФ)	tDIS (мкс)
2,2	200
4,7	300
10	600

Если этих задержек всё ещё недостаточно, можно добавить внешний PNP-транзистор, как показано на Рисунке 45; с этой схемой можно получить время разряда в несколько микросекунд.

Рисунок 45

КАК ПОЛУЧИТЬ ОДНОВРЕМЕННО СИГНАЛЫ RESET И POWER FAIL

Рисунок 46 иллюстрирует, как можно одновременно получить функции Power Fail (сбой питания) и Reset, просто добавив один диод (D) и один резистор (R). В этом случае время задержки RESET (вывод 13) может начаться только тогда, когда выходное напряжение достигнет уровня V₀ ≥ V_ref – 100 мВ, а напряжение на R2 превысит 4,5 В.

С помощью резистора гистерезиса можно задать гистерезис на входе (вывод 12) для повышения помехоустойчивости к пульсациям частотой 100 Гц, присутствующим на напряжении питания.

Кроме того, функции Power Fail и задержка RESET автоматически привязаны к плавному пуску (Soft Start). Таким образом, плавный пуск и задержка RESET являются двумя последовательными функциями.

Резистор гистерезиса должен быть в диапазоне около 100 кОм, а подтягивающий резистор — от 1 до 2,2 кОм.

Рисунок 46

ГАБАРИТНЫЕ И МЕХАНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

КОРПУС Multiwatt15 V

Размер	мм			дюймы
Обозначение	Мин.	Тип.	Макс.	Мин.	Тип.	Макс.
A	–	–	5	–	–	0,197
B	–	–	2,65	–	–	0,104
C	–	–	1,6	–	–	0,063
D	–	1	–	–	0,039	–
E	0,49	–	0,55	0,019	–	0,022
F	0,66	–	0,75	0,026	–	0,030
G	1,02	1,27	1,52	0,040	0,050	0,060
G1	17,53	17,78	18,03	0,690	0,700	0,710
H1	19,6	–	–	0,772	–	–
H2	–	–	20,2	–	–	0,795
L	21,9	22,2	22,5	0,862	0,874	0,886
L1	21,7	22,1	22,5	0,854	0,870	0,886
L2	17,65	–	18,1	0,695	–	0,713
L3	17,25	17,5	17,75	0,679	0,689	0,699
L4	10,3	10,7	10,9	0,406	0,421	0,429
L7	2,65	–	2,9	0,104	–	0,114
M	4,25	4,55	4,85	0,167	0,179	0,191
M1	4,63	5,08	5,53	0,182	0,200	0,218
S	1,9	–	2,6	0,075	–	0,102
S1	1,9	–	2,6	0,075	–	0,102
Dia1	3,65	–	3,85	0,144	–	0,152

ГАБАРИТНЫЕ И МЕХАНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

КОРПУС Multiwatt15 H

Размер	мм			дюймы
Обозначение	Мин.	Тип.	Макс.	Мин.	Тип.	Макс.
A	–	–	5	–	–	0,197
B	–	–	2,65	–	–	0,104
C	–	–	1,6	–	–	0,063
E	0,49	–	0,55	0,019	–	0,022
F	0,66	–	0,75	0,026	–	0,030
G	1,14	1,27	1,4	0,045	0,050	0,055
G1	17,57	17,78	17,91	0,692	0,700	0,705
H1	19,6	–	–	0,772	–	–
H2	–	–	20,2	–	–	0,795
L	–	20,57	–	–	0,810	–
L1	–	18,03	–	–	0,710	–
L2	–	2,54	–	–	0,100	–
L3	17,25	17,5	17,75	0,679	0,689	0,699
L4	10,3	10,7	10,9	0,406	0,421	0,429
L5	–	5,28	–	–	0,208	–
L6	–	2,38	–	–	0,094	–
L7	2,65	–	2,9	0,104	–	0,114
S	1,9	–	2,6	0,075	–	0,102
S1	1,9	–	2,6	0,075	–	0,102
Dia1	3,65	–	3,85	0,144	–	0,152