Радиолоцман Электроника en
расширенный поиск +
  

13-12-2018

Решение проблемы высокого сопротивления подводящих проводов с помощью универсального DC/DC контроллера

Linear Technology » LT8710

Журнал РАДИОЛОЦМАН, август 2018

Victor Khasiev, Analog Devices

ADI Power by Linear Design Note 574

LT8710 – это универсальный контроллер DC/DC преобразователя, поддерживающий SEPIC, повышающую, инвертирующую или обратноходовую конфигурации, и широко используемый в автомобильных и промышленных системах. Особенностью микросхемы является ее способность работать с высокоимпедансными источниками питания или в системах, где требуется ограничение входного тока. Например, длинные линии электропитания промышленных предприятий и складов добавляют значительное сопротивление на пути от преобразователя до нагрузки, на котором падает существенное напряжение. Эти значения могут меняться при переносе оборудования на новое место, что еще больше усложняет стабилизацию. Солнечные панели также имеют большое выходное сопротивление с выраженным пиком выходной мощности и узким диапазоном напряжений. В этой статье на примере зарядного устройства для литий-ионного аккумулятора показано, как с помощью микросхемы LT8710 можно решить проблему высоких импедансов и ограниченности токов входных источников.

Описание схемы и принцип работы

На Рисунке 1 показано решение для зарядки 20-вольтовых литий-ионных аккумуляторных батарей, широко используемых в портативных электроинструментах. Напряжение 24-вольтового источника напряжения VSRC, подключенного проводом с большим сопротивлением через резистор RLN, на входных клеммах зарядного устройства падает до величины VIN. Источник напряжения можно считать популярной 12-вольтовой солнечной панелью с напряжением холостого хода 22…24 В и оптимальным рабочим напряжением 19 В. Схема зарядного устройства, основанная на топологии SEPIC с несвязанными индуктивностями, управляется контроллером LT8710. Силовая цепь состоит из дискретных дросселей L1 и L2, транзисторов Q1 и Q2, развязывающих конденсаторов между дросселями, а также из входных и выходных фильтров. Резистором RSC задается зарядный ток 2 А (ICHRG), а резистором RV(FL) уровень плавающего напряжения устанавливается равным 21 В. Резистивный делитель RIN1, RIN2 определяет уровень стабилизации входного напряжения, который в данном примере равен 18.6 В.

Принципиальная схема зарядного устройства Li-Ion батареи на основе LT8710 для высокоимпедансных входных линий.
Рисунок 1. Принципиальная схема зарядного устройства Li-Ion батареи на основе LT8710 для
высокоимпедансных входных линий.

Работа зарядного устройства иллюстрируется диаграммами, приведенными на Рисунке 2. Когда VIN и напряжение источника питания VSRC выше 19 В, SEPIC-преобразователь на основе LT8710 заряжает литий-ионную батарею током ICHRG, значение которого установлено равным 2 А. Когда VSRC падает ниже 20 В, соответственно падает и VIN. Когда VIN достигает уровня стабилизации входного напряжения, LT8710 снижает зарядный ток ICHRG, чтобы поддерживать VIN даже в том случае, если VSRC продолжит падение. На горизонтальной оси представлено нормализованное время, которое может составлять часы для солнечных панелей, или минуты, и даже секунды для источников питания в сложных промышленных системах.

Зависимость от нормализованного времени зарядного тока ICHRG, напряжения источника питания VSRC, и напряжения на входных зажимах зарядного устройства VIN.
Рисунок 2. Зависимость от нормализованного времени зарядного тока ICHRG,
напряжения источника питания VSRC, и напряжения на входных
зажимах зарядного устройства VIN.

Другим способом управления нагрузкой с помощью преобразователей на основе LT8710 является контроль напряжения конденсатора на выводе IMON. Сопротивление резистора RSC выбирают таким, чтобы при максимальном токе на нем падало напряжение порядка 50 мВ. Соответствующее этому току напряжение отображается на конденсаторе, подключенном к выводу IMON. Когда ток отсутствует, и напряжение между выводами ISP и ISN равно нулю, напряжение на выходе IMON равно примерно 0.616 В. Если разность напряжений ISP – ISN составит 50 мВ, соответствующее напряжение на выходе IMON будет равно 1.213 В.

Заключение

Универсальный и гибкий контроллер LT8710 поддерживает SEPIC, повышающую и инвертирующую топологии преобразования. Помимо широкого диапазона входных напряжений и рабочих частот, контроллер отличает наличие ряда расширенных функций, таких как способность регулировать входное напряжение и выходной ток в соответствии со значениями входного тока или напряжения. Эти характеристики делают LT8710 идеальным прибором для промышленных или солнечных систем и других приложений, требующих ограничения входного тока.

Материалы по теме

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Controller solves voltage drop problem of high impedance, long length power lines

Цена LT8710LT8710 на РадиоЛоцман.Цены — от 419 до 552 руб.
Switching Voltage Regulators Synchronous SEPIC/ Inverting/Boost Controller with Output Current Control
ПоставщикПроизводительНаименованиеЦена
ТерраэлектроникаLinear TechnologyLT8710IFE#PBF419 руб.
ЭлитанAnalog DevicesLT8710IFE552 руб.
ДКО ЭлектронщикLinear TechnologyLT8710IFE#PBFпо запросу
КремнийLinear TechnologyLT8710: 3-40Vin 5Vout@5Aпо запросу
Подробнее об условиях поставки »
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя
Рекомендуемые публикации по теме:
Статьи  »
Проблемы с отводом тепла? Решение есть - теплопроводящие графитовые пленки от Panasonic
Форум  »
Обсуждение: Проблемы с отводом тепла? Решение есть - теплопроводящие графитовые пленки от Panasonic
Новости  »
NFC-решение компании NXP реализовано в смартфоне Google Galaxy Nexus
Статьи  »
Новое GSM/GPRS-решение для систем автомобильной GPS-навигации: TrimTracTM Pro
Форум  »
Ларингофонный кабинет без проводов

При перепечатке материалов с сайта прямая ссылка на РадиоЛоцман обязательна.

Приглашаем авторов статей и переводов к публикации материалов на страницах сайта.

Срезы ↓
Осциллограф Rohde Schwarz RTB2002
Осциллограф Rohde&Schwarz RTB2002
Цена: от 128 тыс. руб.
Доставка: Россия
Тепловизор Testo 875-1i
Тепловизор Testo 875-1i
матрица 160x120 пкс, NETD < 50 мК
Цена: от 190 000 руб.
Доставка: Россия и страны СНГ
Рейтинг@Mail.ru