Высоковольтный регулятор, собранный полностью на SMD компонентах

Linear Technology LT1308A

Журнал РАДИОЛОЦМАН, май 2019

Tom Gross

EDN

Сделать источник высокого напряжения, преобразуя относительно низкое входное напряжение, может быть непросто, особенно, если требуется конструкция для поверхностного монтажа. Сложно найти SMD компоненты с нужными характеристиками, особенно трансформаторы и силовые ключи. Найти высоковольтные конденсаторы для поверхностного монтажа также может быть трудно. Схема на Рисунке 1 преобразует входное напряжение 25 В в выходное напряжение 100 В. Схема представляет собой типичный обратноходовой регулятор, в котором для работы с высоким напряжением используется несколько хорошо отработанных схемных решений. Первый метод заключается в том, чтобы включить n-канальный MOSFET (Si4480) последовательно с внутренним мощным транзистором микросхемы IC1. При выключении коммутирующего транзистора на нем выделяется большое напряжение. Высокое коммутируемое напряжение представляет собой сумму входного напряжения и отраженного выходного напряжения первичной обмотки трансформатора. Использование каскодного полевого транзистора не только увеличивает допустимое коммутируемое напряжение, но также устраняет необходимость в снабберной цепочке, параллельной первичной обмотке трансформатора.

В этом высоковольтном регуляторе с бутстрепным питанием коммутирующего транзистора используются только компоненты для поверхностного монтажа.
Рисунок 1. В этом высоковольтном регуляторе с бутстрепным питанием
коммутирующего транзистора используются только компоненты
для поверхностного монтажа.

Когда напряжение на истоке становится низким, MOSFET, естественно включается. Но подать входное напряжение непосредственно на затвор нельзя, поскольку максимальное входное напряжение (25 В) превышает максимально допустимое значение ±20 В для напряжения затвора и истока MOSFET. Поэтому в схему добавлен эмиттерный повторитель для подачи постоянного напряжения на затвор MOSFET. Резистор сопротивлением 1 кОм ограничивает ток через стабилитрон 8.2 В и обеспечивает базовый ток n-p-n транзистора. В результате на эмиттере n-p-n транзистора и на подключенном к нему затворе MOSFET устанавливается напряжение 7.5 В – более чем достаточное для МОП-транзистора с логическим уровнем управления. Вход VIN микросхемы IC1 также подключен к эмиттеру транзистора через RC-фильтр. Удобной особенностью этой схемы является то, что коммутирующее напряжение микросхемы через диод подается обратно на вход. Такое включение позволяет немного повысить КПД и компенсировать его потерю из-за использования каскодного полевого транзистора и эмиттерного повторителя. На Рисунке 2 приведены графики зависимости КПД регулятора от нагрузки для двух вариантов схемы: с бутстрепным диодом и без него.

Использование бутстрепного диода в схеме на Рисунке 1 увеличивает КПД примерно на 3%.
Рисунок 2. Использование бутстрепного диода в схеме
на Рисунке 1 увеличивает КПД примерно на 3%.

Материалы по теме

  1. Datasheet Linear Technology LT1308A
  2. Datasheet Vishay SI4480EY
  3. Datasheet Diodes FMMT619
  4. Datasheet Diodes MURS160
  5. Datasheet ON Semiconductor MBRS1100T3G
  6. Datasheet Eaton VP2-0216

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: High-voltage regulator is 100%-surface-mountable

LT1308A на РадиоЛоцман.Цены
5 предложений от 5 поставщиков
Single Cell High Current Micropower 600kHz Boost DC/DC Converter
ПоставщикНаименованиеЦена
КремнийLT1308Aпо запросу
ЭлектроПластLT1308A/Bпо запросу
МосЧипLT1308A_1по запросу
ЭлектроПласт- ЕкатеринбургLT1308Aпо запросу
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя