Программа Сервисный Центр
0

Схема дистанционной регулировки выходного напряжения источника питания


, февраль 2016

Chee Hua How

EDN

В этой статье описывается схема, позволяющая регулировать выходное напряжение источника питания, контролировать недо- и перенапряжение, отслеживать режимы нагрузки, программировать напряжение и выполнять ряд других функций.

Представленная на Рисунке 1 схема способна в двух направлениях подстраивать выходное напряжение источника питания путем управления величиной и направлением тока, вытекающего из узла обратной связи или втекающего в него. Схема может управляться либо вручную с помощью переключателей, либо дистанционно с использованием трех цифровых сигналов: S1 (STEP), S2 (RESET) и S3 (U/D).

Каждый положительный фронт на S1 увеличивает или уменьшает VO на один шаг (в этой схеме – примерно на 95 мВ). S3 управляет направлением регулировки (больше/меньше), а S2 сбрасывает VO в номинальное значение VO(NOMINAL).

Одновибратор U4B обеспечивает:

  • Приращение на один шаг за одно нажатие (устраняет дребезг S1).
  • Период ожидания, достаточный для реакции схемы защиты регулируемого источника питания.
  • Секция регулировки, состоящая из усилителей U5 и U6, образует управляемый напряжением источник втекающего/вытекающего тока. U3B и U3C сдвигают опорную точку этого источника таким образом, чтобы:

  • Опорная точка совпала со значением VREF_PS. Это означает, что в нейтральном положении (после сброса) VW = ½VREF1 ≈ VREF2, ITRIM ≈ 0 и VO ≈ VO(NOMINAL).
  • Питающаяся от единственного источника схема может вырабатывать как втекающий, так и вытекающий ток.
  • Дифференциальный усилитель U5 генерирует ток ITRIM для управления величиной VO, вырабатывая ток, вытекающий из узла VTRIM для уменьшения VO, и втекающий для увеличения VO. Инструментальный усилитель U6 с коэффициентом передачи, равным 1, измеряя значение тока ITRIM, формирует сигнал обратной связи для U5.

    Схема на элементах U1 и U3C формирует два опорных напряжения VREF1 и VREF2. VREF1 используется в качестве опорного напряжения для управляющего сигнала VW. VREF2 совпадает с опорным напряжением 1.25 В регулируемого источника.

    Сконфигурировать схему под конкретные значения VO можно с помощью формул (1), (2) и (3):

     
    Схема дистанционной регулировки выходного напряжения источника питания
    (1)
     
    Схема дистанционной регулировки выходного напряжения источника питания
    (2)
     
    Схема дистанционной регулировки выходного напряжения источника питания
    (3)

    Далее, для примера, подставим в эти формулы параметры схемы на Рисунке 1:

    Схема дистанционной регулировки выходного напряжения источника питания
    Схема дистанционной регулировки выходного напряжения источника питания
    Схема дистанционной регулировки выходного напряжения источника питания
    Схема дистанционной регулировки выходного напряжения источника питания
    Рисунок 1.Схема для двунаправленной подстройки выходного напряжения источника питания.

    Из формулы (1) мы имеем:

     
    Схема дистанционной регулировки выходного напряжения источника питания
    (4)

    Таким образом, при изменении VO на ±25% (т.е., от 30 В до 18 В), ITRIM будет меняться в диапазоне от –26 мкА до +25 мкА.

    VW находится в пределах 0 … 2.5 В. Подстановка в (2) числовых значений дает R8 ≈ 48 кОм.

    Из (3) следует:

     
    Схема дистанционной регулировки выходного напряжения источника питания
    (3а)
     
    Схема дистанционной регулировки выходного напряжения источника питания
    (3б)

    Если R7 = 100 Ом, тогда VA(VW = 0) ≈ 0 В и VA(VW = 2.5 В) ≈ 2.5 В.

    Каждый из 128 шагов микросхемы цифрового потенциометра U2 изменяет VW, ITRIM и VO на 20 мВ, 406 нА и 95 мВ, соответственно.

    На Рисунке 2 показаны осциллограммы сигналов в основных узлах схемы. В первой фазе напряжение VO (Канал3) с каждым импульсом линейно понижают от номинального значения, пока оно не достигает насыщения в районе 18 В. Примерно на середине этого пути была нажата кнопка S2 для сброса VO, а переключатель S3 замкнут. После этого VO увеличивается с каждым тактовым импульсом до своего верхнего предела 29.5 В.

    Схема дистанционной регулировки выходного напряжения источника питания
    Рисунок 2.Осциллограммы сигналов в основных узлах схемы:
    Канал1 – CLK,
    Канал 2 – VW,
    Канал 3 – VO,
    Канал 4 – падение напряжения на (R7+R8).

    Любое несовпадение значений VREF2 и VREF_PS становится причиной смещения ITRIM, когда движок U2 находится в среднем положении, что сдвигает напряжение VO от его номинального значения. При желании это можно компенсировать подстройкой.

    Схема питается напряжением 5 В, потребляя ток менее 2 мА. Это небольшой ток, поэтому для питания некоторых приложений вполне допустимо использовать напряжение VO, понизив его с помощью линейного регулятора.

     
     
    Информация
    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
     
    Обратная связь

    Наши партнеры

     

    Опросы

    Есть ли справедливость в жизни?
    Конечно есть, уверен!
    Вроде как должна быть, но...
    Затрудняюсь ответить...
    Какая справедливость? О чем Вы?
    Эх.., нет правды на свете!

     

    Облако тегов

    Требуется для просмотраFlash Player 9 или выше.

    Показать все теги
     

    Календарь публикаций

    «    Декабрь 2016    »
    ПнВтСрЧтПтСбВс
     
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    23
    24
    25
    26
    27
    28
    29
    30
    31
     
     

    Архив новостей

    Декабрь 2016 (1)
    Ноябрь 2016 (42)
    Октябрь 2016 (34)
    Сентябрь 2016 (38)
    Август 2016 (34)
    Июль 2016 (36)
     
    Наверх Сервисные мануалы Даташиты Ремонт LCD, ЖК телевизоров LG Samsung Скрипт программы "Сервисный центр"