HRP-N3 - серия источников питания с максимальной пиковой мощностью в 350% от MEAN WELL

Повышающий преобразователь отрицательного напряжения в положительное

EL7515

Журнал РАДИОЛОЦМАН, февраль 2015

Mike Wong, Intersil

EDN

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Предположим, что для питания схемы требуется положительное напряжение, но в вашем распоряжении есть только источник отрицательного напряжения. Получить в этом случае положительное напряжение из отрицательного при достаточно высоком КПД можно с помощью стандартной микросхемы повышающего преобразователя (Рисунок 1). Напряжение на выходе повышающего преобразователя должно быть выше входного напряжения. Поскольку выходное напряжение (в нашем примере 5 В) больше уровня «земли» отрицательного входного напряжения, это правило здесь не нарушается.

Повышающий преобразователь отрицательного напряжения в положительное
Рисунок 1. При использовании вывода земли в качестве входа отрицательного напряжения,
повышающий преобразователь может эффективно стабилизировать
положительное выходное напряжение.

В схеме на Рисунке 1 использован стандартный повышающий преобразователь EL7515. Земляной вывод микросхемы соединен с отрицательной входной шиной. Таким образом, «земля» становится «плюсом» входного источника. Выходное напряжение VOUT равно:

где VFB – напряжение на выводе 8 микросхемы.

PNP транзисторы Q1 and Q2 образуют транслятор уровня, приводящий масштаб выходного напряжения 5 В (относительно земли) к требуемому напряжению входа обратной связи FB (относительно отрицательной шины). Эта пара транзисторов также компенсирует эффекты, связанные с влиянием температуры и падением напряжения.

Повышающий преобразователь отрицательного напряжения в положительное
Рисунок 2. Нестабильность выходного напряжения не превышает ±40 мВ во
всем диапазоне отрицательных входных напряжений.

Для оптимальной стабилизации выходного напряжения токи транзисторов Q1 и Q2 при номинальном входном напряжении должны быть равны. Оценить качество регулирования позволяет Рисунок 2. Максимальная разность между выходным и входным напряжением не должна превышать пробивного напряжения сток-исток внутреннего МОП транзистора микросхемы, которое для EL7515 составляет 18 В.

Повышающий преобразователь отрицательного напряжения в положительное
Рисунок 3. Во всем диапазоне токов нагрузки выходное напряжение
изменяется менее чем на 14 мВ.

Это значит, что входное напряжение не должно быть ниже –12 В. Запас в 1 В компенсирует падение напряжения на диоде D1 и пульсации напряжения на стоке мощного МОП транзистора. Зависимость выходного напряжения от тока нагрузки представлена на Рисунке 3.

Повышающий преобразователь отрицательного напряжения в положительное
Рисунок 4. КПД схемы при среднем выходном токе (200 мА) достигает 81%.

Максимальный выходной ток зависит от соотношения входного и выходного напряжений и от установленного в преобразователе порога ограничения тока. Как видно из Рисунка 4, КПД схемы при выходном токе 200 мА превышает 80%.

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Boost converter works with wide-range negative-input supply

24 предложений от 18 поставщиков
Boost Switching Regulator IC Positive Adjustable 4.5V 1 Output 1A (Switch) 10-TFSOP, 10-MSOP (0.118, 3.00mm Width)
Akcel
Весь мир
EL7515IYZ-T7
от 90 ₽
Utmel
Весь мир
EL7515IYZ-T7
от 95 ₽
TradeElectronics
Россия
EL7515
Intersil
по запросу
ЗУМ-СМД
Россия
EL7515IYZ
Intersil
по запросу
Электронные компоненты. Бесплатная доставка по России
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя