Зачем ограничивать диапазон входных напряжений вашего источника питания?

Texas Instruments TPS61042DRBT

При поверхностном просмотре страниц технического описания микросхемы источника питания сразу бросаются в глаза ограничения, наложенные на ее диапазон допустимых входных напряжений. Но при тщательном изучении рабочих характеристик микросхемы и топологии схемы эти ограничения входного напряжения можно обойти. Например, в описании TPS61042 указано, что эта микросхема поддерживает все функции, необходимые для питания цепочки белых светодиодов постоянным током, однако допустимое входное напряжение микросхемы не соответствует требованиям к входному напряжению описываемой здесь схемы. Выходное напряжение двухэлементного литий-ионного аккумулятора меняется от 6 до 8.4 В, но диапазон входных напряжений TPS61042 составляет от 1.8 до 6 В. Однако более внимательное изучение схемы показывает, что силовой каскад не обязательно должен подключаться к той же шине, что и управляющая микросхема. На Рисунке 1 показано, что, отделив входное напряжение TPS61042 от силового каскада, можно питать драйвер светодиодов входным напряжением, превышающим 6 В.

Вебинар «Новинки и решения Traco для промышленных и отраслевых приложений» (28.10.2021)

Эта схема позволяет обойти ограничения входного напряжения микросхемы источника питания.
Рисунок 1. Эта схема позволяет обойти ограничения входного напряжения микросхемы
источника питания.

Микросхема может получать питание от любого доступного системного напряжения от 1.8 до 6 В, подаваемого на вывод VIN. Вход силового каскада теперь можно подключать напрямую к батарее. Как правило, силовой каскад может подключаться к любому напряжению, более низкому, чем требуемое выходное напряжение. При использовании повышающей топологии входное напряжение силового каскада должно быть меньше выходного напряжения, иначе дроссель и диод будут пропускать входное напряжение непосредственно на выход. Кроме того, максимальное входное напряжение силового каскада ограничено максимально допустимым напряжением на выводе SW, которое составляет 28 В.

Этот метод также улучшает КПД системы. Измерения и расчеты для этой схемы показывают, что более высокие входные напряжения обеспечивают более высокий КПД. Если необходимо запустить драйвер светодиодов от напряжения ниже 6 В, питание для управления светодиодами будет «дважды преобразованным». Сначала исходное входное напряжение литий-ионного аккумулятора преобразуется в промежуточное напряжение системы, а затем промежуточное напряжение преобразуется в ток управления светодиодами. Внимательно изучив рабочие характеристики микросхемы, можно обойти ограничения на входное напряжение, сэкономить затраты и место на плате, а также повысить КПД системы.

Материалы по теме

  1. Datasheet Texas Instruments TPS61042DRBT
  2. Datasheet Diodes ZHCS400

EDN

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Why limit your power supply's input range?

Изготовление 1-4 слойных печатных плат за $2

25 предложений от 17 поставщиков
Исполнение: VSON8. LED драйвер Частота преобразования МГц: 1 Максимальный выходной ток мА: 30 Максимальное выходное напряжение В: 28 Входное напряжение В:...
TPS61042DRBT
Texas Instruments
35 ₽
ЭИК
Россия
TPS61042DRBT
Texas Instruments
от 52 ₽
TPS61042DRBT
Texas Instruments
от 85 ₽
Десси
Россия
Регулятор светодиодных ламп TPS61042DRBT
Texas Instruments
172 ₽
Прецизионный высоковольтный операционный усилитель ADA4097−1 с низким потреблением от Analog Devices
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя