задать вопрос консультанту online
Логотип компании ЭЛТЕХ

Понижающий импульсный стабилизатор MIC28510

09.08.2012

Андрей Лебедев, руководитель группы по развитию бизнеса

Сергей Горьков,инженер по применению

 

Импульсный стабилизатор MIC28510 компании Micrel способен преобразовать входное напряжение 75 В до 0,8 В и рассчитан на ток нагрузки до 4 А.

Рис. 1. MIC28510 на оценочной плате

Рис. 1. MIC28510 на оценочной плате

На микросхеме MIC28510 можно реализовать мощный и компактный источник питания площадью около 13 см2 без двойного преобразования напряжения. Точность установки выходного напряжения составляет 1%, эффективность преобразования — до 94%. Выходное напряжение задается разработчиком.

Частота преобразования напряжения может быть задана от 100 до 500 кГц. Стабильность источника питания обеспечивается любым внешним керамическим конденсатором.

В микросхеме MIC28510 есть встроенная защита от перегрева, от короткого замыкания, превышения максимально допустимого тока, а также схема плавного включения, служащая для предотвращения резкого скачка тока при подключении нагрузки. На рис. 2 показана типовая схема включения стабилизатора MIC28510.

Рис. 2. Стабилизатор MIC28510 способен преобразовать 75 В в 0,8 В

Сильноточный стабилизатор MIC28510 дополняет серию сильноточных преобразователей Micrel SuperSwitcher II™ и производится в корпусе MLF-28 (QFN) 5×6 мм с тремя теплоотводящими площадками-контактами. Температура кристалла может варьироваться от -40 до +125 °С. Это позволяет использовать его в самых разных областях — в потребительских устройствах, измерительной аппаратуре, в приборах промышленной автоматизации, в коммуникационных устройствах и т. д.

Характеристики:

  • Входное напряжение: от 4,5 до 75 В
  • Выходной ток: до 4 А при КПД до 94%
  • Минимальное выходное напряжение: 0,8 В
  • Точность установки выходного напряжения: 1%
  • Частота преобразования: задается от 100 до 500 кГц
  • Корпус MLF-28: 5×6 мм
  • Допустимая рабочая температура кристалла: -40…+125 °С

Быстрая переходная характеристика, технология Hyper Speed Control™

Компания Micrel совместила в MIC28510 фиксированную частоту преобразования и очень быструю переходную характеристику, при этом возможно понижение входного напряжения от своего максимального значения и до минимального выходного. Это реализовано частью схемы, подстраивающей периоды включения/выключения встроенных ключей. Данная архитектура запатентована производителем под маркой Hyper Speed Control™.

Любой конденсатор на выходе — Any Capacitor™

Стабильность выходного напряжения зависит от конденсатора в выходной цепи DC/DC преобразователя. Часто разработчик вынужден использовать конденсатор с большой емкостью и большим эквивалентным последовательным сопротивлением, что негативно сказывается на стабильности. Однако для стабилизатора MIC28510 с архитектурой Any Capacitor™ возможен вариант с компактным керамическим конденсатором с малым последовательным сопротивлением.

Встроенные схемы защиты

В MIC28510 реализованы различные схемы защиты — отключение выходного напряжения при низком уровне входного напряжения, отключение при перегреве, защита от короткого замыкания, схема плавного включения выходного напряжения для удаления всплесков тока при старте.

Online-симулятор и анализатор MICRELSim™ Center

На сайте компании Micrel есть online-симулятор MICRELSim™ Center, позволяющий смоделировать работу стабилизатора MIC28510. По заданным параметрам программа генерирует принципиальную схему с указанием перечня внешних компонентов и их номинальных значений.

После быстрой регистрации на сайте, нужно выбрать наименование микросхемы и задать требуемые параметры стабилизатора:

Рис. 3. Ввод диапазона входного напряжения, выходного напряжения и тока

В результате симулятор сгенерирует принципиальную схему стабилизатора на основе MIC28510 с заданными параметрами и с номинальными значениями внешних элементов схемы:

Рис. 4. Принципиальная схема стабилизатора

MICRELSim™ Center также позволяет провести ряд исследований:

  • Анализ по переменному току
  • Анализ переходных процессов
  • Анализ в установившемся состоянии
  • Анализ плавного включения

На рис. 5 представлен результат анализа плавного включения стабилизатора MIC28510:

Рис. 5. Результат анализа плавного включения стабилизатора

На закладках «BOM» и «Summary» можно увидеть всю сводную информацию, включающую в себя заданные параметры стабилизатора, принципиальную схему, наименования всех элементов и их номинальные значения, а также графики.

Проделанную работу можно сохранить прямо на сайте, что очень удобно, т. к. она будет доступна вам с любого компьютера, подключенного к сети Интернет.

Оценочная плата

Для тестирования и разработки предлагается два варианта оценочных плат: на 5 и 12 В.

Основные параметры оценочных плат:

  • Входное напряжение: от 5 до 75 В;
  • Выходное напряжение:
    — от 0,8 до 5 В, ток до 4 А
    — 12 В, ток до 4 А
  • Частота преобразования: 250 кГц;

Рис. 6. Оценочная плата с выходным напряжением до 5 В

Рис. 6. Оценочная плата с выходным напряжением до 5 В

Для функционирования оценочной плате требуется только один источник питания, обеспечивающий минимум 10 А выходного тока. В качестве нагрузки можно использовать как активные цепи, так и пассивные.

На рис. 7 приведена фотография оценочной платы в работе:

Рис. 7. Измерение напряжения в нагрузке

Рис. 7. Измерение напряжения в нагрузке

В качестве нагрузки были взяты параллельно подключенные резисторы с суммарным сопротивлением 5,4 Ом, входное напряжение 24 В. Как видно на фотографии, напряжение на выходе составляет порядка 5 В (погрешность мультиметра не более 1%). При этом ток в нагрузке составил 0,95 А (см. рис. 8).

Рис. 8. Измерение тока в нагрузке

Рис. 8. Измерение тока в нагрузке

Поддержка, образцы, платы

Заказать отладочные платы и получить более подробную техническую информацию можно, обратившись написав по электронной почте.

 

Полезные ссылки