Современная электроника №1/2020

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 60 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 1 2020 –33 В –28 В L ESR С З И L ESR [BZX384C5V1] -5 –5 [–5] (2) (3) (1) (MC33072P) (4) (6) (5) (8) (7) 9 R10 100 + C6* 1000,0/50 C3 10,0/50 C10 22н R4 500 + C9 220,0/50 R6 0,005 VD3 VD3 – BZT52-C5V1S C5 0,22/50 VD1 – PESD15VL1BA VD1 R12 1,5K C1 10,0/50 C4 10,0/50 3 4 1 DA1.1 R8 100 + 220,0/63 C2 220,0/63 R5 1,8K R7 10K 7 6 5 10 V+ V- DA1.2 – DA1 – MC34072AMTTBG R11 1K R2 1,8K VD2 J511 C7 10,0/50 VT1 VT1 – IRFP4710 1 4 2 6 DA2 DA2 – MOC3023 9,1K R3 C8 10,0/50 R9 10K 36 R1 36 Рис. 2. Принципиальная схема стабилизатора –28 В лярного ИП можно применить более простой однополярный ИП с питаю- щим напряжением 28 В. С ХЕМА СТАБИЛИЗАТОРА ДЛЯ ОДНОПОЛЯРНОГО ИП Схема стабилизатора для такого одно- полярного ИП (см. рис. 2) была разра- ботана на основе схемы, опубликован- ной автором в статье [3]. В этой статье достаточно подробно описана схема двух идентичных однополярных ста- билизаторов с защитой от превышения тока с выходным напряжением 15 В, включённых последовательно (для получения двуполярного ИП). Поэтому, на взгляд автора, подробное описание схемы на рисунке 2 не имеет смысла. Однако краткое её описание и некото- рые моменты, связанные с корректи- ровками схемы в связи с более высоким напряжением (28 В), приводятся ниже. Вначале расскажем о самой идее работы схемы. В схеме стабилизатора положительной полярности на осно- ве n-канального полевого транзистора, включённогостандартнымспособом, как известно, входноенапряжениеподаётся на сток транзистора, а выходное снима- ется с его истока, т.е. входное напряже- ниеболееположительно, чемвыходное. При этом для того чтобы открыть тран- зистор, на его затвор должно быть пода- нонапряжение, превышающеенапряже- ние истока (а значит, инапряжение сто- ка, т.е. входноенапряжение) нанесколько вольт (2–5 В). Но где его взять, если кро- ме входногонапряжения другогонапря- жения нет? Однако если транзистор перевернуть, т.е. поменять местами сток и исток, и на его исток подать входное отрицательное напряжение (как на схе- ме выше), то на стоке будет напряжение также более положительное по отноше- ниюкистоку, или, другимисловами, тран- зисторбудетработать вштатномрежиме. При этом для того чтобы открыть тран- зистор, на его затворнеобходимоподать напряжение более положительное, чем напряжениеистока, т.е. входноенапряже- ние, или, другимисловами, этонапряже- ние должнобытьне выше входного (как в стандартном режиме), а ниже его (по абсолютному значению), т.е. ближе к зем- лена теже 2–5В. Если, например, входное напряжение составляет –40 В, то напря- жение, поданноена затвор, должнобыть –38…–35В. Такоенапряжениеможет быть легкоподанона затворс выходаОУ, пита- емого входным напряжением (–40 В). В этоми состоит основная идея схемы. Есть и некоторые нюансы схемы, которые отличаются от той, что была приведена в статье [3]. Здесь необхо- димо отметить, что, поскольку в схеме могут быть использованы микросхе- мы ОУ в разных корпусах, отличаю- щиеся номерами выводов, при даль- нейшем изложении будут использо- ваны номера выводов микросхемыОУ MC34072MTTBG (DA1), а номера выво- дов микросхемыMC33072P указаны на рисунке 2 в скобках. 1. Вместо двунаправленного защит- ного стабилитрона PESD12VL1BA, рассчитанного на напряжение 12 В и применённого в схеме, о которой рассказывалось в статье [3], в теку- щей схеме использован стабили- трон PESD15VL1BA (VD1), который защищает переход затвор-исток от перенапряжения при включении питания. Напряжение защиты VD1 увеличено до 15 В (максимальное на- пряжение затвор-исток транзистора IRFP4710 (VT1) составляет ±20 В). 2. Для питания ОУ DA1 (MC33072P/ MC34072AMTTBG) иисточникаопор- ногонапряжения (ИОН) набазе стаби- лизатора тока J511 (VD2) истабилитро- наBZX384C5V1 (VD3) вместодвухзвен- ного НЧ RC-фильтра применён более простой однозвенный RC-фильтр R1, C3, C4, C5, в которомиспользованыис- ключительнокерамические конденса- торы(электролитические конденсато- ры, какпоказалапрактика, применять здесь нежелательно). 3. В связи с иным выходным напряже- нием стабилизатора (–28 В вместо –15 В) номиналы резисторов дели- теля напряжений R3, R4, R5 также из- менены для того, чтобы на неинвер- тирующем входе ОУ DA1 (6-й вывод) при выходном напряжении –28 В бы- ло напряжение –5 В. 4. Для получения стабильного тока для питания стабилитрона VD3 (на 5,1В), установленного вИОН, вместомикро- схемыLM334Zиспользован диодный стабилизатор тока J511 (VD2). Такой диодный стабилизатор тока в зарубеж- ной литературе именуется Constant- Current Diode (CCD) и представля- ет собой полевой транзистор (JFET), у которого затвор соединён с исто- ком. При напряжении между стоком и истоком, превышающем 10 В, та- кой транзистор входит в насыщение, ипри дальнейшемросте напряжения ток сток-исток практическине меняет- ся, т.е. этот транзистор является источ- ником стабильного тока. При входном напряжении 15 В и напряжении ста- билизации 5,1В стабилитрона приме- нение J511исключено, поскольку ему требуется напряжение более 10 В (а разница составляет 15В– 5,1В = 9,9 В), амикросхема LM334Zработоспособна уже принапряжении1,5В. Но в нашем случае минимальное входное напря- жение (32 В) намного превышает 10 В,