Журнал РАДИОЛОЦМАН, январь 2016
Большинству современных электронных устройств требуется несколько напряжений питания. Не редкость, когда их может быть четыре или пять. Но если вы будете использовать несколько несинхронизированных DC/DC преобразователей, вы не только получите неоптимальную конструкцию, но и столкнетесь с неприятностями. В этой статье предлагается способ решения обеих проблем.
Почему неприятности? У меня есть собственный опыт использования нескольких источников питания с разными частотами синхронизации в системе с чувствительной аналоговой электроникой. При определенных условиях разностные частоты (например, 10 кГц, если рабочая частота одного преобразователя равна 250 кГц, а другого – 260 кГц) могут проникать на высокоимпедансные входы аналоговых цепей. Нехорошо.
Почему неоптимальная? Конденсаторы входного фильтра DC/DC преобразователя почти так же критичны для работы схемы, как и выходные. Эти конденсаторы, будь они керамические большой емкости, или высококачественные электролитические, в любом случае недешевы. В системе с несколькими источниками питания потребуется полный комплект входных конденсаторов для каждого преобразователя. Но если мы синхронизируем каналы смещенными последовательностями импульсов одной частоты, использование конденсаторов можно сделать в некоторой степени «совместным». Стоимость и размеры представленной здесь схемы определенно будут меньше, чем стоимость и размеры исключенных конденсаторов. А бесплатным бонусом будут улучшенные характеристики системы.
 |
|
| Рисунок 1. | Пример DC/DC преобразователя с входом SYNC. |
По счастью многие интегральные и модульные преобразователи сейчас имеют вход синхронизации SYNC. Хороший пример такой микросхемы контроллера – LM2747 (Рисунок 1). В качестве синхронизаторов могут использоваться КМОП микросхемы счетчиков с дешифраторами, такие как 4017/4022 или 74HC4017 (Рисунок 2). Счетчик тактируется сигналом, частота которого равна требуемой частоте синхронизации, умноженной на число преобразователей. Для того чтобы получить правильный коэффициент пересчета, соедините первый неиспользуемый выход счетчика с входом сброса RES/MR.
 |
|
| Рисунок 2. | Схема синхронизации, управляющая четырьмя преобразователями. |
Эту конструкцию легко реализовать и на схеме программируемой логики, потенциально не затратив на это ни одного лишнего цента. Разумеется, в то время, пока происходит нарастание напряжения питания, преобразователи синхронизироваться не будут. Питание логики синхронизации должно достичь своего рабочего значения, и сами преобразователи могут включаться с некоторой задержкой. Если для управления используется ПЛИС, может также потребоваться время на ее инициализацию.
Купить LM2747 на РадиоЛоцман.Цены
