Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/HardWare/LTC/D19910228Elc018.shtml

Линейный стабилизатор со сверхмалым минимально допустимым падением напряжения

УДК 621.316.422.1

Джим Уильямс (Jim Williams)
Linear Technology Corp., 1630 McCarthy Blvd., Milpitas, CA 95035; (408)954-8400

Jim Williams. Build ultra-low dropout regulator, ED, 1991, No.3, p.99.

В качестве оконечных стабилизаторов, устанавливаемых на выходе импульсных источников питания, в батарейной аппаратуре и в других приложениях, часто требуются линейные стабилизаторы с малым минимально допустимым падением напряжения (вход-выход). Нередко срок службы батареи зависит именно от этой характеристики. На рис.1 показана простая схема с минимальным падением напряжения, меньшим, чем у любого из выпускаемых интегральных стабилизаторов. Так, это напряжение составляет менее 50 мВ при 1 А и возрастает до 450 мВ при 5 А. Нестабильность по сети и нагрузке не превышает 5 мВ при начальной погрешности установки выходного напряжения менее 1%. Кроме того, данный стабилизатор полностью защищен от к.з. и имеет ток покоя всего 600 мкА.

В данном стабилизаторе со сверхмалым минимально допустимым падением напряжения совместно используются стабилизатор LT1123 и специально разработанный т
Рис.1. В данном стабилизаторе со сверхмалым минимально допустимым падением напряжения совместно используются стабилизатор LT1123 и специально разработанный транзистор MJE1123. Данная схема характеризуется минимальным падением напряжения менее 50 мВ при токе 1 А, а также имеет защиту от короткого замыкания.

Принцип работы схемы достаточно прост. Трех-выводной стабилизатор типа LT1123 (в корпусе ТО-92) включен в контур обратной связи и управляет базовым током транзистора Q1 таким образом, чтобы на выводе обратной связи стабилизатора (FB) поддерживался уровень напряжения 5 В. 10-мкФ выходной конденсатор обеспечивает частотную коррекцию. Если схема располагается дальше, чем на 15 см от источника входного напряжения, то на ее входе следует установить дополнительный развязывающий конденсатор 10 мкФ.

Схемы такого типа обычно имеют непредсказуемые характеристики режима короткого замыкания. Однако в данной схеме используется транзистор MJE1123, специально разработанный для совместного использования с ИС LT1123. Благодаря этому оказалось целесообразным применение метода ограничения выходного тока с помощью ограничения максимального базового токатранзистора. Чрезмерный ток нагрузки приводитк уменьшению выходного напряжения LT1123 и увеличению управляющего базового тока, открывающего транзистор. При этом благодаря достаточно строго заданным величинам максимальногоуправляющего тока, коэффициента усиления потоку и характеристикам области безопасной работы обеспечивается надежное ограничение токапри к.з.

Даже при токе 5 А минимальное падение напряжения составляет около 450 мВ, уменьшаясь всего до 50 мВ при токе 1 А (рис.2). Интегральные стабилизаторы не могут достичь этих показателей в основном из-за того, что мощные интегральные транзисторы не обладают характерной для Q1 комбинацией высокого коэффициента усиления по току и малого напряжения насыщения. Для сравнения: минимальное падение напряжения у данной схемы в десять раз меньше, чем у 138 других стабилизаторов, и значительно лучше, чем у стабилизаторов других типов, характеристики которых приведены на рис.2. Вследствие высокого коэффициента усиления транзистора Q1 ток в базовой цепи составляет всего 1—2% тока нагрузки, даже при номинальном выходном токе 5 А. Это позволяет поддерживать высокий КПД при низких значениях разности между входным и выходным напряжениями, т.е. в условиях, для которых и предназначена данная схе ма. В порядке эксперимента транзистор MJE1123 был заменен германиевым транзистором 2N4276, что позволило получить еще более низкие значения минимального падения напряжения, однако в этом случае нельзя гарантировать параметры режима ограничения выходного тока.

Комбинация LT1123/MJE1123 характеризуется значительно более низким минимальным падением напряжения, чем другие стабилизаторы — лучшие характеристики и
Рис.2: Комбинация LT1123/MJE1123 характеризуется значительно более низким минимальным падением напряжения, чем другие стабилизаторы — лучшие характеристики имеет только пара LT1123/2N4276. Однако для этой пары не могут быть гарантированы параметры режима ограничения тока.

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 64, No.03 (856), 1991г - пер. с англ. М.: Мир, 1991, стр.72

Electronics Design Vol.39 No.01 January 10, 1991 A Penton Publication

Electronics Design Vol.39 No.03 February 14, 1991 A Penton Publication

Jim Williams. Build ultra-low dropout regulator, ED, 1991, No.3, p.99.

Раздел: МЕТОДЫ, СХЕМЫ, АППАРАТУРА

Тема:     Из опыта разработчика





Дата последнего изменения:
Thursday, 21-Aug-2014 09:10:44 MSK


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/HardWare/LTC/D19910228Elc018.shtml