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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 감소된 입력 전압으로 MAX756 전압 변환기를 시작합니다. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 전압 변환기, 정류기, 인버터 갈바니 전지 또는 배터리로 구동되는 일부 소형 전자 장치는 MAX756 칩 및 그 유사체를 기반으로 하는 승압 전압 변환기를 사용합니다. 연결된 부하와 감소된 공급 전압으로 시동하는 것이 어려울 수 있습니다. 이 기사는 이 문제를 해결하는 데 전념합니다. 최신 승압 전압 변환기를 사용하면 1V 미만의 매우 낮은 입력 전압에서 필요한 출력 전압을 얻을 수 있습니다. 대부분의 경우 전압 변환기의 부하는 출력에 영구적으로 연결됩니다. 이로 인해 컨버터를 시작하고 출력 전압을 필요한 값으로 달성하기가 어려워지며, 특히 공급 전압이 허용 가능한 최소값에 가까울 때 더욱 그렇습니다. 최신 승압 전압 변환기를 사용하면 1V 미만의 매우 낮은 입력 전압에서 필요한 출력 전압을 얻을 수 있습니다. 대부분의 경우 전압 변환기의 부하는 출력에 영구적으로 연결됩니다. 이로 인해 컨버터를 시작하고 출력 전압을 필요한 값으로 달성하기가 어려워지며, 특히 공급 전압이 허용 가능한 최소값에 가까울 때 더욱 그렇습니다. MAX756 승압 전압 변환기 마이크로 회로[1]의 단순화된 블록 다이어그램과 그 연결이 그림 1에 나와 있습니다. XNUMX.
마이크로 회로에는 출력 키 전계 효과 트랜지스터 및 이 트랜지스터 자체 VT1에 대한 제어 장치가 포함되어 있습니다. 이것은 얼마나 많은 승압 전압 변환기 마이크로 회로가 설계되었는지입니다. DA1 칩 외에도 전압 변환기에는 저장 초크 L1, 쇼트키 다이오드 VD1 및 입력 및 출력에 각각 두 개의 산화물 커패시터 C1 및 C2가 포함되어 있습니다. 제어 장치는 컨버터의 출력으로부터 전원을 공급받아 펄스 폭 조절을 수행합니다. 트랜지스터 VT1이 열리면 출력에 연결된 부하는 커패시터 C2에 의해 전원이 공급되고 다이오드 VD1은 닫히고 인덕터 L1은 전원에 연결됩니다. 인덕터를 통과하는 전류는 증가하고 에너지를 저장합니다. 트랜지스터 VT1을 닫은 후 인덕터의 자기 유도 EMF 펄스가 공급 전압에 추가되고 개방형 다이오드 VD1을 통해 커패시터 C2를 충전합니다. 따라서 인덕터 L1에 축적된 에너지가 부하로 전달된다. 전원 전압이 최소 허용 전압에 가까우면 트랜지스터 VT1이 완전히 열리지 않기 때문에 전압 변환기를 시작하는 것이 어려울 수 있습니다. 제어 장치는 컨버터가 시작될 때 다이오드 VD1 양단의 전압 강하량과 인덕터 L1의 활성 저항만큼 공급 전압보다 작은 출력 전압에 의해 전원이 공급됩니다. 트랜지스터 VT1의 불충분하게 열린 채널은 더 높은 저항을 가지므로 인덕터 L1을 통한 전류 펄스의 피크 값을 제한합니다. 결과적으로, 부하 전류를 제공하는 동시에 출력 커패시터 C2를 충전할 수 없는 컨버터는 정격 출력 전압에 도달할 수 없습니다. 설명된 상황은 컨버터가 시동되는 동안 컨버터에서 부하를 분리해야 컨버터가 유휴 상태에서 공칭 작동 모드에 도달할 수 있음을 시사합니다. 출력 전압이 특정 값에 도달하고 출력 커패시터가 충전되면 부하를 연결할 수 있습니다. 앞으로는 변환기가 정상적으로 작동할 것입니다. Maxim 개발자는 이 경로를 택하여 [2]에서 연결된 부하 및 낮은 공급 전압으로 MAX756 승압 전압 컨버터를 시작할 수 있는 방법을 보여줍니다. MAX756 마이크로 회로를 사용하면 각각 3,3mA 또는 5mA의 최대 부하 전류 값에서 300V 또는 200V의 고정 출력 전압을 얻을 수 있습니다. 컨버터가 유휴 상태에서 시작되는 최소 공급 전압은 0,7V입니다. 컨버터에는 저입력 전압 감지기(LBI/LBO 핀, 저배터리 입력, 저배터리 출력 - 각각 저입력 전압 감지기의 입력 및 출력)가 있습니다. MAX756은 휴대용 배터리 구동 장비에 사용하도록 특별히 설계되었으므로 감지기는 LBI 입력 전압이 칩 설계자가 선택한 특정 임계값인 1,25V 아래로 떨어지는 것을 알리는 데 사용됩니다. 이 경우 LBO 출력은 마이크로 회로의 개방형 내부 트랜지스터를 통해 공통 와이어에 연결됩니다. LBI 입력의 전압이 1,25V보다 크면 내부 트랜지스터가 꺼지고 IBo 출력은 고임피던스 상태가 됩니다. 감지기 트리거 전압은 변환기에 전원을 공급하는 배터리에 연결된 입력 전압 분배기로 설정할 수 있습니다. LBO 출력의 신호는 사용자에게 배터리가 부족함을 알리고 과도한 방전을 방지하기 위해 장치에서 배터리를 강제로 분리하는 데 사용됩니다. MAX756 마이크로 회로의 낮은 최소 시동 전압(0,7V)을 통해 1,5V 전압의 하나의 갈바니 셀 또는 1,2V 전압의 Ni-Cd 또는 Ni-MH 배터리로 구동되는 기본 전압 변환기를 구축할 수 있습니다. 불행하게도 후자의 경우, 칩 제조사가 선택한 내부 기준 전압 U의 값은п = 1,25V에서는 배터리가 1V 전압으로 방전되는 순간을 판단할 수 없습니다. 이 전압 이하에서는 배터리 제조업체에서 방전을 권장하지 않습니다. 시동 중에 부하를 꺼서 낮은 공급 전압에서 시동 문제를 제거하는 MAX756 마이크로 회로를 기반으로 한 컨버터의 회로[2]가 그림 2에 나와 있습니다. 756. MAX1(DA1,25) 마이크로회로의 일반적인 연결이 사용되었습니다. 공급 전압이 가해지면 마이크로 회로의 LBI 입력 전압이 스위칭 임계값(1V)보다 낮고 LBO 출력 전압이 낮으며 트랜지스터 VT2 및 VTXNUMX가 닫힙니다.
컨버터의 출력 전압이 값에 도달한 후 U콘=U피트(R1+R2)/R2, 트랜지스터 VT1 및 VT2가 열리고 부하는 변환기의 출력에 연결됩니다. 다이어그램에 표시된 저항 R1 및 R2의 저항을 사용하면 출력 전압이 3,75V에 도달하면 부하가 변환기에 연결됩니다. 최대 부하 전류와 컨버터 시동 전압의 그래프[2]가 그림 3에 나와 있습니다. 1. 위쪽 라인 - 시동 중 부하 차단 포함, 아래쪽 라인 - 종료 없음. 그래프는 65V의 공급 전압에서 이 값이 각각 2,5mA와 0,8mA임을 보여줍니다. 그리고 45V의 컨버터 공급 전압을 사용하면 시동 시 최대 부하 전류가 45μA에서 XNUMXmA로 증가합니다.
그림에 표시됩니다. 2 회로에는 유일한 단점이 있습니다. LBI/LBO 입력 전압 강하 감지기는 의도한 목적, 즉 공급 전압, 일반적으로 배터리 전압이 특정 임계값 아래로 감소했음을 알리는 용도로 사용할 수 없습니다. 그림에 표시된 다이어그램. 4위의 단점은 없습니다. 장치의 출력 부분이 기사 [2]에서 제안된 것과 다릅니다. 컨버터에 전원이 공급되면 출력 전압은 부족 전압 감지기 DA2의 임계 값보다 낮습니다. 감지기 출력(핀 3)에 낮은 레벨의 전압이 있고 트랜지스터 VT1.1 및 VT1.2가 닫히고 컨버터 출력에서 부하가 분리됩니다. 전원이 공급되면 출력 커패시터 C3 양단의 전압이 상승하기 시작합니다. 4,7V 값에 도달하면 출력 3 DA2가 하이 임피던스 상태로 전환되고 변환기의 출력 전압은 저항 R1.1을 통해 트랜지스터 VT1의 게이트에 공급됩니다. 이 경우 트랜지스터 VT1.1 및 VT1.2가 열리고 부하가 변환기의 출력에 연결됩니다.
그림에서. 그림 5는 연결된 부하로 시작하는 MAX756 칩에서 컨버터를 켜는 간단한 옵션을 보여줍니다. 동시에 사용되지 않은 LBI/LBO 핀을 사용하면 의도된 목적에 맞게 변환기 칩의 입력 전압을 줄이기 위해 감지기를 사용할 수 있습니다. 그림의 다이어그램과 달리 4에서 부하가 특정 출력 전압 값에 도달한 후가 아니라 전원이 공급된 후 특정 시간 지연을 거쳐 컨버터 출력에 연결됩니다. 컨버터에 전원이 공급되면 커패시터 C4가 방전되고 트랜지스터 VT1의 게이트와 소스 사이의 전압이 4이므로 트랜지스터가 닫히고 출력에 연결된 부하의 전원이 차단됩니다. 커패시터 C1가 저항 R1을 통해 충전됨에 따라 그 전압은 임계값 isip에 도달하고, 여기서 트랜지스터 VTXNUMX이 열리고 변환기 출력의 전압이 부하에 적용됩니다.
컨버터 출력 커패시터 C3의 충전 시간을 고려하지 않은 부하 연결 지연 시간 tB(밀리초)의 지속 시간은 책 [1.10]의 공식(3)을 사용하여 계산됩니다. t3=R1 C4 ln(UO/( 유O -U지퍼)), 여기서 R1은 저항 R1의 저항(킬로옴)입니다. C4는 커패시터 C4의 커패시턴스(마이크로패럿)입니다. 유O - 변환기의 출력 전압(볼트 단위). 계산할 때 지정된 트랜지스터 [4]의 isip 값이 1,5...3,5V 범위에 있을 수 있다는 점을 고려해야 합니다. 저항기 R1의 저항과 커패시터 C4의 커패시턴스를 변경하여 다음을 수행할 수 있습니다. 최소 허용 공급 전압에서 컨버터 출력 전압을 설정하는 데 더 큰 시간이 되도록 실험적으로 선택된 부하 연결 지연 기간을 변경합니다. MAX756 승압 전압 변환기에는 국내 아날로그 KR1446PN1이 있습니다. ZVP2110A 트랜지스터[4] 대신 ZVP200, BSP2106, MMBF315PT2202과 같이 전류 정격이 1mA 이상인 다른 트랜지스터를 사용할 수 있습니다. 그리고 MMDF2P02E는 두 개의 p-채널 전계 효과 트랜지스터의 어셈블리이며, 그 중 그림 2의 회로에 따른 장치가 있습니다. 2개 중 3904개가 사용됩니다. 위에 나열된 트랜지스터로 대체할 수도 있습니다. 2N3903 트랜지스터를 수입 2N4400, 2N4401, 315N3102 또는 국내 KT7307, KT7317로 문자 인덱스로 교체합니다. IRF7507 트랜지스터 어셈블리는 IRF1 또는 IRF5817로 교체 가능합니다. 1N5819 다이오드는 1N5820, XNUMX NXNUMX으로 교체 가능합니다. 문학
저자: V. 올레이닉
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