Блок питания (инвертор) с адаптивным ограничением тока (часть 2)

Тем, кто не знаком с содержанием первой статьи, очень рекомендую сначала прочесть первую. Если Вы это не сделаете, весь смысл написанного ниже, Вам будут не понятен, как бы Вы не старались.

Две схемы ниже – примеры использования в сигнальной части не оптических, а обычных драйверов для полумостов. Специально привожу в качестве примера сразу две схемы, чтобы было понятно, что возможны очень разные варианты их использования. Но чтобы без затруднений использовать подобные драйвера, необходимо внимательно почитать даташиты, разобраться, как они устроены и их особенности. Даже если Вы познакомитесь только с теми двумя драйверами, которые изображены на схемах, это сильно облегчит Вам жизнь.

Должен обратить Ваше внимание на то, две приведённые выше схемы именно в таком виде я не паял, но вся силовая часть с указанными драйверами именно в таком включении, используется уже давно и успешно...Будем надеяться, что драйверы,  подмены сигнальной части не заметят.n И ещё один нюанс - во всех схемах я увеличил номинал ёмкости RC цепи, стоящей между управляющим электродом и катодом TL431, до 10 нФ ( с прежним номиналом, при большой нагрузке инвертора, в цепи обратной связи возникал неприятный паразитный колебательный процесс).

Ещё одно важное отличие - в схемах с обычными драйверами, логика работы компараторов в схеме сигнальной части с применением LM393, изменена. Здесь они формируют «нормальные» ( а не инверсные, как необходимо для оптических драйверов) импульсы – с активной частью из нуля в единицу.

Применение подобных драйверов в данных инверторах даже более предпочтительно, чем оптических потому, что они имеют очень высокое входное  сопротивление ( более 100 Ком ), что значительно уменьшает общее потребление тока сигнальной частью. И наличие триггера Шмидта на входе оказывается совсем не лишним…

Именно эти два обстоятельства, подтолкнули меня попробовать сделать ещё один вариант сигнальной части. Его реализация сулила большие выгоды. И надежды оправдались. Вот как выглядит наш «новый победитель». Он умиляет своей простотой и аскетизмом. Вся эта сигнальная часть потребляет всего 4 мА - балластный резистор – отдыхает.

Собрал его на маленькой плате и проверил совместно с силовой частью. Результат порадовал – хорошо управляется (формирует импульсы от нуля до максимума), мало ест. Элементы в верхнем и нижнем каналах не подбирал – просто поставил одинаковые номиналы.

Есть совет по правильному выбору номинала балластного резистора.

Упоминаю про это особо, вот почему – у микросхемы IR2153 есть встроенный стабилитрон на 15,6V в цепи питания. Надо помнить об этом. Критерий выбора номинала балластного резистора, следующий – подбором номинала необходимо добиться, чтобы напряжение питания сигнальной части при средней нагрузке инвертора установилось в районе (14,5-14,8) Вольт. Если выбрать номинал меньший достаточного, то есть риск, что напряжение достигнет 15,6 Вольт, при этом откроется защитный стабилитрон, и сигнальная часть начнёт потреблять больший ток, попусту греющий балластный резистор. Если номинал балластного резистора будет великоват, то при большой нагрузке инвертора напряжение питания инвертора будет проседать до (9-10) Вольт. Это не опасно, но просто – бессмысленно.

Несмотря на свою простоту, подобный инвертор можно сделать довольно мощным. Указанные на схеме драйверы имеют довольно большие допустимые пиковые токи – у IR2113S +/- 2 Ампера, а у FAN7371 до +/- 4 Ампера. Что позволяет использовать достаточно мощные силовые ключи (или их пары).

Изображение ниже – рисунок всей платы и субмодуль сигнальной части с использованием драйвера IR2113S. Так как силовая часть инвертора практически неизменна, и особых нареканий не вызывает, исполнение сигнальной части в виде субмодуля оказалось очень удобным.

На этот раз зарекаться, что сигнальная часть больше изменяться не будет – не буду. Но, откровенно говоря, она уже и так до безобразия проста - и хотеть от неё большего – просто неразумно.

Если возникнут вопросы , замечания и изменения, достойные освещения в рамках данной статьи - статья будет дополнена.

Тема на форуме с обсуждением статьи

Список радиоэлементов

^{Скачать список элементов (PDF)}

Теги:

• Литий-ионный аккумулятор
• Sprint-Layout
• Блок питания