Линейный стабилизатор напряжения со сверхнизким падением напряжения и ограничением по току

June 10, 2010 by admin Комментировать »

традиционно в большинстве линейных стабилизаторов, работающих с последовательным регулирующим элементом, использовались мощные биполярные транзисторы. Для улучшения параметров используются транзисторы Дарлингтона, имеющие более высокий коэффициент усиле­ния по току. Мнение части конструкторов состояло в том, что есте­ственной областью применения биполярных транзисторов яшяется ли­нейный стабилизатор, а МОП-транзисторы по праву используются в схемах ИИП из-за их прекрасных свойств в режиме переключения.

Было и остается много оснований для таких рассуждений, но посто­янное улучшение свойств МОП-транзисторов вынуждает теперь в неко­торых случаях изменить точку зрения. Низкое напряжение насыщения биполярных транзисторов связано с несуществующим в МОП-транзис­торах механизмом введения в базу неосновных носителей. Однако бла­годаря непрерывному усовершенствованию получены МОП-транзисторы с намного более низкими значениями R^, чем были до настоящего вре­мени. С практической точки зрения низкая величина R^ играет ту же роль, что низкое напряжение насыщения (^^cE(sat)) ^ биполярных транзис­торах, а именно, благодаря малому R^ имеем низкое падение напряже­ния на соответствующем устройстве. Эта ситуация требует еще раз взглянуть на применение мощных МОП-транзисторов в качестве про­ходных элементов в линейных стабилизаторах, особенно тех, которые рассчитаны для работы с малым падением напряжения. Вместе с низ­ким R^, МОП-транзисторы имеют высокий коэффициент усиления по току, превышающий коэффициент усиления транзистора Дарлингтона. Вместе с легким управлением, теперь имеются МОП-транзисторы, ра­ботающие с уровнями логических сигналов, которые попадают в глубо­кое насыщение при напряжении на затворе 5В. Часто это более удобно чем 10 или 15 В, который был необходимы ранее.

Линейный стабилизатор, схема которого приведена на рис. 20.1, мо­жет обеспечить через нагрузку ток 2,5 А при падении на нем напряже­ния около 85 мВ. Этого удается достичь благодаря исключительно низ­кому значению л-канального МОП-транзистора MTP50N05EL, равному 0,032 Ома. Имеются и другие мощные МОП-транзисторы с низ­ким такие как IRFZ40 фирмы International Rectifier Соф. (R^ = 0,028 Ома), 2SK905 фирмы Fuji (R^^ = 0,03 Ома) и RFGSONOS фирмы Harris (Rj^ = 0,022 Ома). Все они л-канальные транзисторы, работающие в ре­жиме обогащения, но не являются прямой заменой транзистора MTP50N05EL. Рассматриваемый стабилизатор обеспечивает защиту по току на уровне 3 А. Резистор датчика тока имеет сопротивление всего лишь 0,002 Ома и может быть выполнен в виде отрезка медного провода №23 длиной 4 см. Можно использовать провод №21 длиной 5 см. Скорее всего потребуется немного поэкспериментировать, чтобы точно отрегу­лировать уровень ограничения. В любом случае ОУ Z.71006 обеспечивает достаточное усиление для надежной защиты от перегрузки или коротко­го замыкания на заданном уровне. В то же время очень малое сопро­тивление датчика тока практически не приводит к снижению к.п.д.

clip_image002

Рис. 20.1. Линейный стабилизатор со сверхнизким падением напря­жения. Изображение транзистора Q\ как устройства, работающего в режиме обеднения, не ошибка. Скорее это л-канальный МОП-транзистор, использующий режим обогащения с необычно низким сопротивлением во включенном состоянии R^^, Транзистор Q\ работает как потоковый повторитель. Linear Technology СофогаНоп.

Для работы стабилизатора требуется вспомогательный источник по­стоянного напряжения 12 В с током в несколько мА, но обычно такой источник имеется в основном устройстве, потому что различные ИС ра­ботают с напряжением питания 12 В.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты