Многие недорогие и портативные системы, в том числе небольшая бытовая электроника, работают от нерегулируемых источников питания, таких как батареи или внешние подключаемые блоки питания. Иногда эти источники питания выдают выходное напряжение ниже номинального – либо из-за нормального разряда батареи, либо просто из-за подключения к системе не того сетевого адаптера. Когда напряжение питания падает ниже минимального порога, рекомендуется отключить питание от системы, чтобы не допустить снижения рабочих характеристик или неустойчивой работы.
Показанная на Рисунке 1 простая схема позволяет достичь этого с минимальными затратами на плате минимальной площади Кроме того, активные компоненты доступны в крошечных корпусах SOT-23. IC1 – регулируемый источник опорного напряжения LM4041, который используется здесь в качестве программируемого детектора напряжения. Для этого микросхема включена в нетрадиционной конфигурации. В обычном включении LM4041 поддерживает между анодом и катодом такое напряжение, при котором напряжение между его анодом и выводом «ADJ» равно 1.24 В. Однако при добавлении в схему резистора R3 напряжение на аноде микросхемы IC1 будет близким к потенциалу земли, когда падение напряжения на R1 меньше 1.24 В, и примерно на вольт ниже напряжения катода, когда напряжение на R1 больше 1.24 В.
 |
|
| Рисунок 1. | Эта недорогая, компактная схема отключает портативную систему, когда напряжение питания падает ниже минимального порога. |
Когда напряжение питания находится в нормальном рабочем диапазоне (выше примерно 4.6 В для показанной схемы), напряжение на резисторе R1 будет больше 1.24 В, и уровень напряжения на аноде LM4041, соответственно, высокий. Поэтому n-p-n транзистор открыт, напряжение на затворе p-канального MOSFET низкое, и MOSFET включен. В этом состоянии на нагрузку через MOSFET подается питание.
Когда напряжение питания падает ниже нормального рабочего диапазона, уровень напряжения на аноде LM4041 становится низким, n-p-n транзистор и проходной MOSFET закрываются, и питание отключается от нагрузки. R4 обеспечивает гистерезис, позволяющий избежать модуляции питания вблизи порога отключения.
Правильно подобрав сопротивления резисторов R1 и R2, можно установить пороговое напряжение в соответствии с требованиями системы, используя следующее соотношение:
где VLOW – порог отключения при низком напряжении. В зависимости от сопротивлений резисторов R1 и R2 эта схема будет хорошо работать при напряжениях отключения в диапазоне от 4.5 до 10 В. Нижний предел определяется пороговым напряжением проходного полевого транзистора, а верхний – максимально допустимым напряжением питания микросхемы IC1. При небольших изменениях схемы можно получить более высокие пороговые напряжения. Максимальное напряжение питания для показанной схемы составляет примерно 30 В.
Купить LM4041 на РадиоЛоцман.Цены
