Серия интегральных стабилизаторов фиксированного положительного напряжения КР1158ЕНхх, КФ1158ЕНхх с малым падением напряжения вход — выход охватывает диапазон выходных напряжений от 3 до 15 В. Все стабилизаторы предназначены для широкой области применения и идеально подходят для нужд автомобильной электроники, так как имеют встроенную защиту от выбросов входного напряжения при сбросе нагрузки генератора до 60 В, защиту при подключении входного напряжения в обратной полярности и от перегрева ИС. Для ограничения рассеиваемой мощности введена блокировка выходного напряжения при входном напряжении более 30В. Стабилизаторы не выходят из строя при кратковременном подключении выводов в зеркальной последовательности.
При превышении режима по одному из параметров (Ui>30 В; Io >500 мА для группы В,Г или Io >150 мА для группы А,Б; Tj>+150°С) происходит срабатывание схем внутренней защиты микросхемы — стабилизатор выключается.
Микросхемы выпускаются с выходной характеристикой при срабатывании защиты от короткого замыкания по выходу как с ограничением мощности, так и без ограничения.
Ближайшими функциональными аналогами являются микросхемы L48хх, L4945, LM2930, LM2931 фирмы “SGSTHOMSON”.
ОСОБЕННОСТИ
• Ток нагрузки до 500 мА.
• Нестабильность напряжения на выходе не более 2%.
• Минимальное напряжение вход — выход не более 0,6 В при токе нагрузки 500мА.
• Выключение при превышении входного напряжения (+30В).
• Защита от выбросов входного напряжения (+60В).
• Защита при переполюсовке входного напряжения (-18В).
• Защита от короткого замыкания.
• Тепловая защита.
• Корпуса ТО-251, ТО-252 — группа А,Б (конструктивное исполнение 01), ТО-220(КТ-28-2), ТО-263 — группа В,Г.
• Возможность поставки полузаказных микросхем на фиксированное выходное напряжение в диапазоне от 3 до 15 В с дискретностью задания 0,1 В.
ТИПОВЫЕ СХЕМЫ ПРИМЕНЕНИЯ
ТИПОНОМИНАЛЫ
Для обеспечения устойчивой работы микросхем серии во всем диапазоне допустимых значений входного напряжения и выходного тока рекомендуется применять навесные конденсаторы. Монтаж этих конденсаторов должен выполняться предельно короткими проводниками и, по возможности, непосредственно рядом с соответствующими выводами стабилизатора.
Входной конденсатор (С1 на рис.4) необходим в том случае, когда стабилизатор установлен далеко от фильтра источника питания.
Выходной конденсатор цепи (С2 на рис.4) обеспечивает отсутствие возбуждения выходного напряжения. Рекомендуемое номинальное значение емкости 10 мкФ является минимальным; в зависимости от схемы применения и других факторов может потребоваться значительное увеличение номинала конденсатора.
Высокочастотные характеристики электролитических конденсаторов очень зависят от их типа. Например, если для устойчивости стабилизатора требуется алюминиевый электролитический конденсатор, используемый в большинстве прикладных схем, емкостью 100 мкФ, то такой же коэффициент стабилизации может быть получен с танталовым электролитическим конденсатором емкостью всего 47 мкФ.
Другая критическая характеристика электролитических конденсаторов — их рабочий диапазон температур. У большинства алюминиевых конденсаторов электролит замерзает уже при температуре -30°С. В результате эффективная емкость падает до нуля. Для обеспечения устойчивой работы стабилизатора и повышения устойчивости выходного напряжения при более низком уровне температуры окружающей среды необходимо применение специальных конденсаторов (например, танталовых). В тоже время в применениях, где температура окружающей среды стабилизатора не будет меньше 25°С, выходной конденсатор может быть уменьшен приблизительно в два раза от значения, необходимого для полного температурного диапазона.
Поскольку характеристики конденсаторов заметно варьируются в зависимости от торговой марки и качества конкретно поставляемой партии конденсаторов, рекомендуется проводить их дополнительные испытания с тем, чтобы получить реальную оценку минимального значения емкости конденсатора, которое можно применять в конкретной схеме включения стабилизатора.
Критичным для такой оценки является режим работы схемы при минимальной температуре кристалла и окружающей среды одновременно с максимально возможным током нагрузки. Найденное значение емкости должно быть удвоенно, что бы учесть производственный разброс параметров конденсаторов и стабилизаторов.
Емкость выходного конденсатора рекомендуется выбирать по возможности больше найденного значения. Одним из положительных результатов такого завышенного значения емкости является повышение вероятности удержания режима стабилизации выходного напряжения даже при коротких отрицательных выбросах входного напряжения.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАДИАТОРОВ
Изменять значения двух внешних тепловых сопротивлений, доступных проектировщику схемы, можно с помощью выбора радиатора, наиболее приемлемого к конкретной ситуации.
Тепловое сопротивление кристалл — корпус определяется от кристалла до поверхности теплоотвода под кристаллом. Это — путь самого низкого сопротивления для потока тепла. Требуется хороший монтаж, чтобы гарантировать максимально возможный тепловой поток от этой области корпуса к радиатору. Настоятельно рекомендуется использовать теплопроводящие пасты.
В тех случаях, когда стабилизатор устанавливается непосредственно на плату, выгодно иметь максимальную медную поверхность вокруг его выводов.
Дополнительное снижение общего теплового сопротивления может быть достигнуто уменьшением длины выводов от основания корпуса до монтажной платы.
Для повышения надежности работы стабилизатора во всех режимах работы в состав микросхемы введена схема тепловой защиты. При достижении температуры кристалла более +150°С происходит полное выключение стабилизатора на время, пока температура кристалла не опустится ниже +150°С.
ЗАЩИТА ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ
Для защиты стабилизатора от положительных кратковременных высоковольтных выбросов входного напряжения в микросхеме используется цепочка стабилитронов с резистором. Минимальное напряжение срабатывания 30 В.
Дополнительно при включении стабилитронов происходит закорачивание база-эмиттерного перехода регулирующего транзистора для повышения его пробивного напряжения до значения Uкб. Быстродействие срабатывания цепочки обеспечивает защиту от выбросов со скоростью нарастания до 10 В/мксек.
Необходимо обратить внимание, что при этом происходит выключение стабилизатора на время действия перенапряжения.
Защита от отрицательных кратковременных импульсов и при переполюсовке обеспечивается высоким сопротивлением в цепи протекания тока от общего вывода до входа и большим инверсным пробивным напряжением регулирующего p-n-p транзистора.
ЗАЩИТА ПО ТОКУ
В
стабилизаторах группы А и В в случае короткого замыкания их выхода, выходной ток ограничивается на его максимальном значении. Специальная схема воз- действует на базу выходного транзистора, предотвращая увеличение тока выше установленного значения. В стабилизаторах группы Б и Г встроена схема токоограничения с падающей характеристикой для уменьшения мощности, рассеиваемой как на стабилизаторе, так и на нагрузке, в случае его короткого замыкания. Особенно актуально такое ограничение в автономных источниках питания для ограничения разряда аккумуляторов. Ток ограничивается на низком уровне (Iоs) около 150-350 мА сразу после того, как он превысил максимальную величину. Выходное напряжение при этом соответствует току Iоs, протекающему через нагрузку.
Когда перегрузка устранена, выходное напряжение вернется к нормальной величине лишь в случае, если новая статическая линия нагрузки не будет пересекать нагрузочную характеристику стабилизатора в области с отрицательным ее наклоном. Если это произойдет, то новая рабочая точка установится в их пересечении.
Важно отметить, что, по сравнению с аналогом L48хх, точка излома области с отрицательным наклоном (·А) находится гораздо ниже и оценивается как UA~ 0.52*Uо ном. Это позволяет снизить вероятность ложного защелкивания микросхемы при включении.
Как частный случай необходимо рассмотреть включение стабилизатора при достаточно большой емкостной нагрузке.
Нагрузка стабилизатора с большой емкостной составляющей между его выходом и общей шиной (включая и внешний компенсационный конденсатор) выглядит для него, как короткое замыкание при включении питания. И пока нагрузочный конденсатор не зарядится до номинального напряжения, стабилизатор будет выдавать ток короткого замыкания.
Этот фактор очень важен для правильного выбора мощности источника входного напряжения стабилизатора. Даже очень маленькая по постоянному току нагрузка в таких случаях ведет себя как максимальная нагрузка и мощность, потребляемая от источника входного напряжения, складывается из мощности за счет тока короткого замыкания в нагрузке и мощности за счет тока потребления стабилизатора.
Источник — http://www.sitsemi.ru/sk/1158en.htm
Загрузка...