Реклама на сайте English version  DatasheetsDatasheets

KAZUS.RU - Электронный портал. Принципиальные схемы, Datasheets, Форум по электронике

Новости электроники Новости Литература, электронные книги Литература Документация, даташиты Документация Поиск даташитов (datasheets)Поиск PDF
  От производителей
Новости поставщиков
В мире электроники

  Сборник статей
Электронные книги
FAQ по электронике

  Datasheets
Поиск SMD
Он-лайн справочник

Принципиальные схемы Схемы Каталоги программ, сайтов Каталоги Общение, форум Общение Ваш аккаунтАккаунт
  Каталог схем
Избранные схемы
FAQ по электронике
  Программы
Каталог сайтов
Производители электроники
  Форумы по электронике
Удаленная работа
Помощь проекту

Понижающий DC-DC преобразователь 12В/5В 1А на микросхеме CS5151

Представленная ниже схема понижающего (step-down) преобразователя использует микросхему CS5151, выпаянную из старой материнки от P-166 (материнка MSI, модель не знаю).

В отличии от 34063 не рассчитанной на управление полевиками, микросхема CS5151 - это низковольтный ШИМ-контроллер, который специально предназначен для построения понижающих преобразователей по топологии buck с внешними n-канальными полевыми транзисторами MOSFET, в результате чего отпадает необходимость использования дополнительной микросхемы-драйвера, как мы это делали в преобразователе на микросхеме 34063.

Ещё одной особенностью данной микрухи является то, что у неё фиксирована не частота, а время выключенного состояния выхода (короче, время, в течении которого транзистор закрыт). Время импульса (и, соответственно, частота) меняется в зависимости от нагрузки. Частота может меняться от 950 кГц до 10 кГц (может и больше, но в моих тестах менялась в таком диапазоне).

Кроме того, микросхема имеет четырехразрядный ЦАП, который позволяет, изменяя комбинацию уровней сигналов на входах VID0..VID3, регулировать опорное напряжение от 1,244 до 3,54 В, что, в свою очередь, делает возможным создать с помощью этой миросхемы преобразователь напряжения с дискретно регулируемым выходом (чем шире будет диапазон - тем больше шаг, чем уже диапазон - тем меньше шаг). Для построения преобразователя с регулируемым выходом можно просто подцепить к ногам VID0..VID3 микроконтроллер и помощью него менять на них уровни сигналов.

Для полного открытия n-канального полевика используется схема бустерной накачки (с диодом и конденсатором), напряжение которой подают на специальный вывод VCC2.

В отличие от микросхемы SC1101 специальных выводов для организации токовой защиты у CS5151 нет.

Питать микросхему можно прямо от 12 вольт, но вот напряжение на входах VID0...VID3, VFB и некоторых других не должно превышать 6 Вольт. По даташиту, напряжение, подаваемое на вывод VCC2, может быть максимум 16 Вольт. Однако, в ходе экспериментов выяснилось, что даже напряжение на этом выводе равное 20В абсолютно никак не отражается на работоспособности этой микросхемы.

Итак, собственно, схема (вариант с фиксированным выходным напряжением):

 


Элементы:

С1,С3,С5,С6,С8 - керамические конденсаторы 0,1 мкФ

С2 - электролитический конденсатор 220 мкФ х 25 В

С4 - электролитический конденсатор 470 мкФ х 25 В

С7 - 330 пФ, С9 - керамика 0,33 мкФ, С10 - 100 пФ.

R1 - резистор 5..20 Ом. Этот резистор ставят для того, чтобы ограничить ток заряда/разряда затвора, в момент переключения полевика. У затвора как известно есть ёмкость и если не будет токоограничивающего резистора, то получится, что в момент выключения мы закорачиваем заряженную ёмкость напрямую на землю, а в момент включения закорачиваем разряженную ёмкость напрямую к питанию. Возникающие при этом большие импульсные токи могут спалить полевик. С другой стороны - увеличение сопротивления этого резистора ведёт к тому, что фронты напряжения на полевике становятся менее крутыми, что ведёт к увеличению нагрева полевика. В оригинале стоит 10 Ом.

R2, R3 - делитель напряжения. Этим делителем устанавливается выходное напряжение. Опорное напряжение компаратора ошибки для нашего случая (когда VID0...VID3 подключены к +5В) равно 1,244 Вольт. Исходя из этого, можно получить формулу для расчёта выходного напряжения в зависимости от сопротивлений делителя: Vout=1,244*(1+R2/R3). В нашем случае, для выхода 5В, имеем: R2=20 кОм, R3=6,624 кОм (я взял резистор на 6,64 кОм ). R4 - 3,3 кОм.

D1 - диод Шоттки 1N5819, D2 - диод Шоттки MOSPEC S10S40C. T1 - полевой транзистор 60N03S.

Диод Шоттки D2 и полевой транзистор были выпаяны прямо с материнской платы (они в корпусах D-pack и с ними контрукция получается более плоской).

L1 - катушка, индуктивностью пару-тройку мкГн. Подойдут катушки с материнских плат (толстым проводом несколько витков на кольце). Лучше взять несколько штук и протестировать с какой будет лучше работать на максимальной нагрузке (с какой будет меньше всего греться, меньше помех и т.д.). Практика показывает, что лучше брать катушку, намотанную не одним проводом, а несколькими.

Полученный преобразователь при входном напряжении от 7 до 16 Вольт выдаёт на выход стабильные 5 Вольт. Испытания проводились для максимальной нагрузки чуть больше 1 Ампера. Можно пересчитать резисторы делителя на любое другое выходное напряжение (конечно же оно должно быть меньше входного). При входном напряжении менее 6 вольт из схемы можно смело выкинуть LM-ку.

 



Готовое устройство

Электролитические конденсаторы припаяны с обратной стороны и загнуты к плате. Керамики между питанием и землёй я бы посоветовал разной и побольше. Скачать печатную плату (DipTrace 2.0) можно по этой ссылке.

Можно, кстати говоря, вообще не изготавливать плату самому, а просто выпилить нужный кусок материнской платы ножовкой и немножко модифицировать. Такой способ имеет ряд преимуществ (помимо того, что отпадает необходимость изготавливать плату), таких как: минимальный размер (кустарно сделать разводку меньше заводской вряд ли получится) и исключительно хороший теплоотвод (в силу того, что материнская плата многослойная и специально рассчитана для хорошего теплоотвода). В данном случае была сделана своя разводка, т.к. вырезанная из материнки плата получилась бы ну очень не прямоугольной и вообще некрасивой. 

Источник: www.radiohlam.ru


C этой схемой также часто просматривают:

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ 12/220 В - 50 Гц
Преобразователь напряжения 12---> 220 В
Преобразователь напряжения 12---> 220 В до 200 Вт
Импульсный стабилизированный преобразователь напряжения
Преобразователь спектра сигналов электрогитары
Синхронный понижающий DC-DC преобразователь 12В/5В(9,5В) 3А на микросхеме HIP6004
Импульсный блок питания 5Вх1,2А на микросхеме TNY265
Зарядное устройство для ноутбука в автомобиле
Мощный источник питания на составных транзисторах 0-15В 20А (КТ947, КТ827)

Главные категории

Arduino


Аудио


В Вашу мастерскую


Видео


Для автомобиля


Для дома и быта


Для начинающих


Зарядные устройства


Измерительные приборы


Источники питания


Компьютер


Медицина и здоровье


Микроконтроллеры


Музыкантам


Опасные, но интересные конструкции


Охранные устройства


Программаторы


Радио и связь


Радиоуправление моделями


Световые эффекты


Связь по проводам и не только...


Телевидение


Телефония


Узлы цифровой электроники


Фототехника


Шпионская техника



Реклама на KAZUS.RU




Последние поступления

Регулируемый блок питания с защитой

DC/DC преобразователь на интегральном таймере 555

Стабилизаторы напряжения на микросхеме ВА6220

Схема стабилизатора напряжения переменного тока

Замена микросхемы 7805 импульсным стабилизатором напряжения

Цифровой генератор опорного напряжения на ATtiny13

Повышающе-понижающий преобразователь напряжения для зарядки КПК от батареек

Повышающе-понижающий DC-DC преобразователь 7..14В / 9В 0,5А на микросхемах 34063 (с N-канальным MOSFET)

Повышающий преобразователь для питания программатора PROGOPIC от батареек

Повышающий DC-DC преобразователь 5..13В/19В 0,5А на MC34063 с внешним MOSFET



© 2003—2017 «KAZUS.RU - Электронный портал»