Оригинальный преобразователь -48 В в напряжение +10 В на коммутируемых конденсаторах

Журнал РАДИОЛОЦМАН, январь 2018

Wallace Ly

EDN

При выборе компонентов для своего приложения разработчики систем почти всегда сталкиваются с необходимостью компромисса. Обычно компромисс связан с техническими характеристиками, ценой и выполняемыми функциями. Примером может служить задача питания схем от источника питания телекоммуникационного оборудования. В телекоммуникационных устройствах почти всегда используются высокопотенциальные отрицательные шины питания, такие как –48 В. Как правило, цифровые схемы в таких приложениях питаются от стандартных модульных (блочных) источников. Однако аналоговые цепи очень редко потребляют такую мощность, которая оправдывала бы применение дорогих блоков. В основе этих блоков лежит ничто иное, как специализированный импульсный преобразователь в тандеме с изолированной катушкой обратноходового трансформатора. Но в некоторых приложениях использование решений, основанных на катушках, либо не требуется, либо недопустимо. Способ решения этой проблемы показан на Рисунке 1. Схема может обеспечивать небольшой мощностью аналоговые и цифровые цепи, такие например, как операционный усилитель для DSL-модемов LMH6672.

Рисунок 1.	Напряжение –48 В шины питания телекоммуникационного оборудования эта простая схема преобразует в +10 В.

Источник опорного напряжения LMV431 вместе с резисторами делителя устанавливает выходное напряжение, равное примерно

Далее это напряжение поступает на базу транзистора Q₁ типа 2N2222. На базе транзистора падает примерно 0.7 В, поэтому результирующее напряжение для следующего каскада составляет –5 В. Этот транзистор обеспечивает дополнительным током преобразователь на коммутируемых конденсаторах LM2682. Обратите внимание, что опорным уровнем земли преобразователя является напряжение –5 В. Конденсаторы небольшой емкости C₁ и C₂ выполняют функции накачки заряда и инверсии, необходимые для преобразования напряжения –5 В в +10 В. Компактные корпуса LM2682 и LMV431 (MSO-8 и SOT-23-3, соответственно) позволяют собрать схему на миниатюрной печатной плате. Предложенная схема, имеющая размеры небольшого трансформатора, элегантно решает задачу питания маломощных цепей от высоковольтного источника отрицательного напряжения.

Материалы по теме