Чудесное превращение понижающего импульсного стабилизатора в повышающе-понижающий
Светодиодное освещение все прочнее входит в нашу жизнь, выпускаются серии все более эффективных светодиодов. С расширением сфер применения светодиодных светильников расширяется и спектр задач по разработке драйверов светодиодов. Одна из поставленных задач по разработке, была следующей: сделать схему драйвера питания, который мог бы питать 3 светодиода током 0,7 А. Правда заказчик никак не мог определиться от какого аккумулятора он будет питать светодиоды от литий-ионного или от свинцового. Поэтому было принято решение предложить универсальную схему драйвера, который мог бы работать с любым из аккумуляторов. Диапазон, в котором может изменяться напряжение в процессе работы, у свинцово-кислотного аккумулятора от 10,5 до 14В, у литий-ионного от 3 до 4,5 В. Выходное напряжение преобразователя по расчетам должно составлять от 9 до 10,5В. Таким образом, необходимо было обеспечить работоспособность драйвера в диапазоне входного напряжения от 3 до 14,5В при выходном напряжении около 9 - 10В. Для решения такой задачи необходимо было применение схемы повышающее - понижающего преобразователя, но одним из поставленных условий было то, чтобы схема была как можно более проста, а стабилизатор был недорогим. Применение специализированных микросхем отпадало, так как схемы на них довольно сложны и комплектующие недешевы, а «городить огород» для питания трех светодиодов не хотелось. Есть ли выход из такой ситуации?
Рис. 1. Предлагаемая STMicroelectronics схема преобразователя на L598x
Pдат.= 0,7А * 0,6В = 0,42 Вт
Рассеиваемая мощность на резисторе Rs в этом случае почти 0.5 Вт, а обогрев воздуха от аккумуляторной батареи в наши планы не входил. Поэтому для драйвера выбираем другую микросхему, предназначенную для построения схем светодиодных преобразователей: LED2000. Для работы этой микросхемы достаточно падения напряжения на датчике тока порядка 100мВ, соответственно потери мощности в этом случае составляют 0,07Вт. С такими потерями можно, пожалуй, примириться. Для простоты проведения эксперимента специальную плату разрабатывать не стали. Доработали оценочную плату L5972AD EVAL.
Которую мы дорабатываем в соответствии со схемой buck – boost преобразователя:
.png)
Перепаиваем элементы и вот что получается в итоге:
Рис. 2 Внешний вид доработанной платы стабилизатора.
Выпрямительные диоды были взяты с барьером Шоттки, тип был выбран B360. По документации эти диоды дают минимальное падение напряжение при заданном токе. Транзистор был выбран FDS4410, не самый удачный вариант, но что было на тот момент из наличия.
О подборе элементов.
Полевой транзистор лучше выбирать с хорошим быстродействием. Можно взять IRLL3303 или поставить более современный транзистор STN4NF03L. Подбирая транзистор, обращайте внимание на допустимое напряжение затвор-исток, т.к. управляется транзистор напряжением, практически равным значению питающего напряжения стабилизатора. Резистор Rs выбираем ближайший из ряда, например, 0,27Ом.
Что получилось?
Измеренное КПД преобразователя составляет порядка 84% при входном напряжении 3,5В и повышается при увеличении входного напряжения, максимальное значение получилось порядка 91%.
За получением более подробной информации вы можете обратиться:
Телефон: +7 (343) 372-92-27
По вопросам оптовых продаж обращайтесь:
E-mail: order@promelec.ru
Телефон: +7 (343) 372 92 28
Единый телефон отдела продаж: 8 800 1000 321
Последние новости - одной лентой:
