Zaloguj się
Wszystkie
23 sierpnia 2024
95
Miniaturowy zasilacz buforowy jest zbudowany z dwóch bloków funkcjonalnych: układu scalonego U1 (LTC4411), który jest „idealną” diodą wchodzącą w skład diodowego klucza zasilania – zasilacz zewnętrzny/bateria, oraz układu U2 (TPS63061) pełniącego funkcję przetwornicy obniżająco-podwyższającej z wbudowanymi układami zabezpieczeń. Źródłem energii w trybie buforowym jest bateria trzech ogniw AA.
Układ jest zasilany z typowego zasilacza wtyczkowego 5 V/1 A poprzez gniazdo micro USB (PWRIN). Napięcie wejściowe jest filtrowane za pomocą kondensatorów i poprzez diodę Schottky o obniżonym spadku napięcia (maksymalnie 0,43 V/2 A) doprowadzone do układu U2 – przetwornicy obniżająco-podwyższającej o ustalonym na 5 V napięciu wyjściowym. Zastosowanie przetwornicy, oprócz oczywistego podnoszenia napięcia z baterii, dodatkowo stabilizuje napięcie z PWRIN w przypadku współpracy z niskiej jakości zasilaczem zewnętrznym. W zakresie 5 V±10% napięcie wyjściowe jest utrzymywane z dokładnością lepszą niż 2% przy zmianach obciążenia 0…500 mA (prąd szczytowy 800 mA). Układ U2 ma w strukturze obwód detekcji napięcia wejściowego automatycznie przełączający tryb pracy przetwornicy z podwyższającej na obniżającą. Obwód PSM (Power Save Mode) zwiększa sprawność przetwornicy przy niewielkim prądzie obciążenia. Moduł soft-start oraz układ ograniczania prądu klucza (2,25 A) umożliwiają stosowanie dławików o niewielkich gabarytach. Ze względu na dławik, średni pobór prądu z przetwornicy nie powinien przekraczać 500 mA – szczytowo 800 mA.
Wyłącznikiem PWR możemy deaktywować układ U2, co skutkuje wyłączeniem przetwornicy i całkowitym odłączeniem obciążenia od źródeł zasilania. Układ ma blokadę pracy, gdy napięcie wejściowe spadnie poniżej 2,5 V. Napięcie wyjściowe 5 V jest doprowadzone do gniazda USB A (PWROUT), jak w typowym banku energii. Ułatwia to wykorzystanie zastosowanie kabli USB micro/USB A. Złącza PWRIN/PWROUT mają doprowadzone także sygnały danych, co umożliwia realizację transmisji np. podczas zasilania układu z PC. Diody świecące LD1 l LD2 sygnalizują obecność zasilania i napięcia wyjściowego.
Jako diodę usprawniającą D1 zastosowano nowoczesną diodę Schottky o obniżonym spadku napięcia w kierunku przewodzenia – 0,43 V przy prądzie przewodzenia 2 A. Z takim spadkiem i dodatkowymi stratami możemy ostatecznie pogodzić się w przypadku pracy z zasilaniem sieciowym. Jednak te o 0,43 V mniej z zestawu baterii dającego 4,5 V to za dużo, szczególnie jeśli zależy nam na wykorzystaniu ogniw aż do „ostatniego elektronu”. Dużo lepiej w takich warunkach pracy sprawują się tranzystory MOSFET, szczególnie gdy razem z obwodem detekcji napięcia, kluczowania i zabezpieczeniami, znajdą się w jednym niewielkim układzie scalonym. Takim układem jest LTC4411 – „dioda idealna” firmy Linear Technology, znanej z rozwiązań „eleganckich techniczne”.
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
