Источники питания сетевого напряжения на DIN-рейке MEAN WELL

Мощный ШИМ ЦАП с микросхемой LM317

Fairchild LM317

Вместо традиционного подхода с поддержкой ЦАП с помощью усилителя для повышения выходной мощности в этой схеме используется менее проторенный путь. Она объединяет регулятор положительного напряжения LM317 с простым 8-битным ШИМ ЦАП, позволяя уверенно получить на выходе 11 В при токе 1.5 А. Таким образом, схема сохраняет простоту и одновременно использует встроенные функции защиты (от перегрева и перегрузки) этого проверенного временем шедевра Боба Пиза. Точность ее выходного напряжения определяется гарантированной точностью ±2% внутреннего источника опорного напряжения микросхемы LM317, делая схему надежно независимой от капризов как 5-вольтовой логической шины питания, так и входящего напряжения источника питания.

Универсальные LED-драйверы семейства X6E от MOSO

На Рисунке 1 показано, как это работает.

Регулятор в сочетании с КМОП коммутатором HC4053 образует мощный 16-ваттный ШИМ ЦАП.
Рисунок 1. Регулятор в сочетании с КМОП коммутатором HC4053 образует мощный 16-ваттный ШИМ ЦАП.

Однополюсные двухпозиционные КМОП коммутаторы U1b и U1c, принимая 5-вольтовый сигнал ШИМ частотой 10 кГц, формируют для регулятора U2 управляющий сигнал «ADJ» от 0 В до 9.75 В через цепи обратной связи с резисторами R1, R2 и R3. Входной сигнал ШИМ связан по переменному току, так что U1 может «плавать» относительно выхода U2. Коммутатор U1c вырабатывает инверсию сигнала ШИМ, обеспечивая активное подавление пульсаций, как описано в статье «Подавитель пульсаций ШИМ ЦАП с аналоговым вычитанием» [1].Обратите внимание, что для оптимизации вычитания пульсаций и точности ЦАП должно выполняться соотношение R1||R2 = R3.

Однако эта обратная связь делает выходное напряжение нелинейной функцией коэффициента заполнения ШИМ (D) в соответствии со следующим выражением:

Это показано на Рисунке 2.

Зависимость выходного напряжения VOUT (от 1.25 В до 11 В) от коэффициента заполнения ШИМ D (от 0 до 1).
Рисунок 2. Зависимость выходного напряжения VOUT (от 1.25 В до
11 В) от коэффициента заполнения ШИМ D (от 0 до 1).

На Рисунке 3 показана зависимость, обратная зависимости на Рисунке 2, дающая значение коэффициента заполнения ШИМ, необходимое для получения заданного напряжения VOUT.

Зависимость, обратная зависимости на Рисунке 2.
Рисунок 3. Зависимость, обратная зависимости на Рисунке 2.

Соответствующая 8-битная уставка ШИМ DBYTE работает следующим образом:

Поскольку напряжение полной шкалы VFS

возможны и другие варианты конструкции, помимо 11 В. 11 В – это максимум, соответствующий допустимым режимам HC4053, но возможно увеличение и до 20 В, если в качестве U1 использовать коммутатор CD4053B с металлическими затворами. Однако не забывайте о требовании R3 = R1||R2.

Напряжение шины питания V+ может быть любым от минимального значения VFS + 3 В для обеспечения минимального запаса по питанию U2 до 40 В, в соответствии с максимально допустимым напряжением микросхемы LM317. Точность ЦАП не пострадает благодаря превосходному коэффициенту подавления пульсаций питания этой микросхемы, хотя, конечно, КПД может снизиться.

Регулятор U2 должен иметь теплоотвод достаточного размера, соответствующий выделяемому теплу, равному выходному току, умноженному на разность между V+ и VOUT. При больших токах и низком напряжении VOUT возможно достижение двузначных значений мощности.

Ссылка

  1. Stephen Woodward. Подавитель пульсаций ШИМ ЦАП с аналоговым вычитанием

Материалы по теме

  1. Datasheet NXP 74HC4053
  2. Datasheet Fairchild LM317
  3. Datasheet Vishay MMSZ5231

EDN

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: PWM power DAC incorporates an LM317

81 предложений от 40 поставщиков
LM317T - стабилизатор с регулируемым выходным напряжением в цепи положительного полюса.Характеристики стабилизатора напряжения LM317T:Корпус: to220Максимальный ток нагрузки: 1.5АДиапазон допустимых входных напряжений:...
ЗУМ-СМД
Россия
LM317
Hottech
0.68 ₽
ChipWorker
Весь мир
LM317DRG
5.36 ₽
ИМЭК
Россия и страны ТС
LM317L (IL317L)
9.40 ₽
AiPCBA
Весь мир
LM317
Jiangsu Changjing
17 ₽
ТМ Электроникс. Электронные компоненты и приборы. Скидки, кэшбэк и бесплатная доставка
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя