СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 3/2016

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 71 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2016 +23-27 +(21-25) +(21-25) Vref Vout ~ С З И V2 V1 +5В LED1-ARL-3214U R12 330 VD1 SMAJ12CA R11* 1.8K C6 2.2/50 R8 100 1 2 3 1/2DA1 MOC3023M R4 1.5K C10 22 н R1 10K + C5 10.0/35(T_D) R5 180K R2 10K 1 8 2 3 6 4 5 7 +V -V + _ + _ DA2 TL032/062 R7 10K C4 2.2/50 + C2 22.0/35(T_D) T1 IRF4905 C3 1.0/50 R6 100 C9 1.5/50 В LED1 Кр. + C7 2.2/35(T_B) R3 20K C8 1.0/100 В 6 5 4 2/2DA1 MOC3023M R9 10K C1 2.2/50 R10 0.005_1% -(21-25) -(23-27) -(21-25) ~ V2 -5 В Vref Vout И З С V1 LED1-ARL-3214U R4 1.5K 1 8 2 3 6 4 5 7 +V -V + _ + _ DA2 MC33072 R7 10K R1 10K C5 2.2/50 C4 2.2/50 1.0/50 R3 20K C9 1.0/100 В C10 1.5/50 В R9 10K C1 2.2/50 C7 2.2/50 R5 180K R6 100 R8 100 LED1 Кр. T1- IRF1010N(IRFB4710) 6 5 4 2/2DA1 MOC3023M R12 330 C11 22н R2 10K + C2 22.0/35(T_D) R11* 1.8K + C8 2.2.0/35(T_B) 1 2 3 1/2DA1 MOC3023M + C6 10.0/35(T_D) R10 0.005_1% VD1 SMAJ12CA можно предусмотреть принудительный разряд конденсаторов с помощью кноп- ки и резистора 50–100 Ом, подключён- ных к выходному напряжению конден- саторов и «земле». Супрессор VD1 предохраняет за- твор транзистора от перенапряжения в момент включения устройства. Рези- сторы R5 и R6 (см. рис. 5а) после соот- ветствующей настройки заменены одним резистором R11* (см. рис. 6). Резистор R12 определяет минимальный ток, который требуется для полноцен- ной работы устройства при отсутствии нагрузки. В качестве ОУ используется микросхема сдвоенного ОУ TL062 или её улучшенный аналог TL032. Отличи- тельное свойство этих ОУ – они способ- ны воспринимать входное напряжение вплоть до положительного напряжения питания +V (и даже выше его на 1…3 В). Поэтому напряжения, поступающие на входы ОУ с резисторов R3, R6 и R8, для такого типа ОУ являются рабочими. ОУ питается (+V) от выходного напряже- ния с низким уровнем пульсаций, что дополнительно снижает уровень пуль- саций выходного напряжения. Если объединить схемы, приве- дённые на рисунках 4 и 5б, получит- ся активный фильтр отрицательного напряжения с защитой от превыше- ния тока (см. рис. 7). В схеме исполь- зован другой ОУ – MC33072, способный воспринимать входное отрицательное напряжение вплоть до –V и даже ниже на 0,3 В. Минимальное напряжение, которое может быть подано на вхо- ды TL032/062, должно быть выше –V, по крайней мере, на 1,5 В. В свою оче- редь, максимальное положительное напряжение, поданное на входы ОУ MC33072, должно быть ниже макси- мального напряжения питания +V, по крайней мере, на 1,5 В. Дополнительный конденсатор C4, подключённый к выводу –V DA2, слу- жит для дополнительного уменьше- ния пульсаций выходного напряже- ния. ОУ также питается от отрицатель- ного выходного напряжения (–V), что способствует дополнительному умень- шению уровня пульсаций выходного напряжения. Всё остальное, сказанное про предыдущую схему, справедливо и для схемы, изображённой на рисунке 7. Эквивалентная постоянная време- ни τ двух RC-цепочек, например, R1C8 и R2C9 в схеме, показанной на рисун- ке 6, составляет около 0,08 с. Для обе- спечения такой постоянной времени с учётом внутреннего сопротивления вторичной обмотки трансформато- ра и сопротивления выпрямительных диодов понадобится ёмкость сгла- живающих конденсаторов в районе 500 000 мкФ (или 0,5 Ф). Увеличивать эту постоянную вре- мени не рекомендуется, так как при скачкообразном изменении входно- го напряжения или сопротивления нагрузки конденсаторы, определяющие постоянную времени, могут не успеть разрядиться (или зарядиться) до нуж- ного уровня, что приведёт к проникно- вению пульсационной составляющей в выходное напряжение фильтра. Р АЗВОДКА ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ И ФОТОГРАФИИ УСТРОЙСТВ Разводка плат устройств сделана с помощьюпрограммы Sprint Layout 6.0. Изготовление плат и их фотошаблонов вкратце описано в статье «Импульсный ИП со стабилизированным выходом и низким уровнем пульсаций» [1]. Вариант разводки платы филь- тра положительного напряжения (см. рис. 8) имеет небольшие разме- ры (17 × 28 мм). Синим цветом пока- заны компоненты, расположенные со стороны дорожек, зелёным – с обрат- ной стороны, чёрным – расположен- Рис. 6. Принципиальная схема активного фильтра положительного напряжения с защитой от превышения тока Рис. 7. Принципиальная схема активного фильтра отрицательного напряжения с защитой от превышения тока