Современная электроника №7/2021

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 42 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 7 2021 ченного с выхода DA2 (6–30 В). Поскольку номиналы R5 и R6 равны (с соответствующейточностью), спомо- щьюR6*можнонастроитьнапряжениена его движке VG, равное половине напря- женияV o или, другимисловами, получить искусственную «землю», относительно которойвыходноенапряжениеИПизме- няетсявдиапазоне±3…±15В. Конденсато- рыC5...C10предназначеныдляисключе- ниясамовозбужденияDA3и, кроме того, в некоторой степени подавляют пульса- циювыходногонапряженияОУDA3, как иконденсаторыC11иC12. Конденсатор C15–блокировочный. Номинал подстроечного резистора R6* существенно зависит от точности резисторов R5 и R7. При точности этих резисторов 0,1% (как на схеме) номи- нал R6* равен 47 Ом (и его вообще мож- ноисключить из схемы, существенноне теряя равенства выходныхнапряжений). Еслиже точность R5иR7на порядок хуже (например, 1%), тоиноминалR6* необхо- димо увеличить на порядок (до470Ом). Здесь следует заметить, что перед тем, как стать функциональными блоками ИП (рис. 1), обе схемы в пунктирных прямоу- гольниках (стабилизаториформирователь) былиразведены, изготовленынаотдельных платахитщательнопроверенывработе. Эта проверкапоказалаидеальнуюработу схем примаксимальномтоке до1,2А. Поскольку применение стабилизатора +34 В, кроме как в составе схемы рис. 1, авторпокане нашёл, разводка платыэто- го устройства в статье не приводится (она приведена в дополнительных материа- лах к статье вфайле разводки– см. далее). На взгляд автора, необходимо добавить по поводу стабилизатора следующее. Хотя максимальный выходной ток LM1875T и составляет 4 А, в некото- рых случаях от стабилизатора тре- буется существенно больший ток (например, 10 А). В таких случаях два ОУ можно включать параллельно (см. рис. 3), а для исключения неболь- шой разницы выходных напряжений двух экземпляров ОУ к их выходам (перед объединением) необходимо подключить резисторы небольшого номинала, например, 0,1 Ом (R1 и R2 на рис. 3). Такое включение двух мощ- ных ОУ является широко распростра- нённой практикой (например, парал- лельное включение двух мощных ОУ в составе LM4780, описанное в его спра- вочном листке – datasheet). Но где мож- но параллелить два ОУ LM1875T, там можно параллелить и три, и получить выходной ток, например, 10 А. А вот формирователь искусствен- ной «земли» автор применил в УМЗЧ при питании его однополярным ИП с напряжением 28 В для получения дву- полярного питания ±14 В [2]. Здесь сле- дует напомнить, что такойформирова- тель в [2] был сконструирован на базе ОУ LA6500. Хотя этот ОУ в пиковом режиме работы и допускает значение выходного тока 1 А, в постоянномрежи- ме работы его ток не может превышать 0,2 А (см. справочный листок на LA6500). В связи с этим для исключения переко- са напряжений этого формирователя (из-за разницыпотребления тока мощ- нымиОУ LM3886 в УМЗЧпо положитель- ному и отрицательному напряжениям) к выходу ОУ LA6500 (и к «земле») были подключеныдовольномощные подтяги- вающие резисторы, которые были уста- новленына дополнительномрадиаторе (см. [2]). Однако относительно высокий выходной ток LM1875T (4 A) позволил исключить эти подтягивающие рези- сторы, поскольку LM1875T «играючи» справляется с таким перекосом. Итого- вая разводка отдельной платыформиро- вателя и внешний вид самого устройства на радиаторе приведеныдалее в статье. В правой части схемы на рис. 1 (чет- вёртая часть схемы) показано устрой- ство индикации перегрузки по току. Оно сконструировано на сдвоенномОУ MC33072 (DA4). На первом ОУ (DA4.1) и 4 резисторах R8…R11 собран класси- ческий дифференциальный усилитель (ДУ) сигнала, снятого со 2 и 5 выводов DA2 (V 5–2 ). Примаксимальном токе, как следует из справочного листка на L200 (DA2), напряжение V 5–2 = 0,45 В. Однако это типовое значение. На самом деле V 5–2 может варьироваться от 0,38 В до 0,52 В в зависимости от экземпляра микро- схемы L200. Коэффициент усиления ДУ равен отношениюR8/R9 = R10/R11 и при их номиналах, указанных на схеме, составляет около 20 (что нетрудно под- считать). Кроме того, в связи с тем, что вход опорного напряжения ДУ заземлён (это верхний по схеме вывод R8), выход- ное напряжение ДУ изменяется относи- тельно «земли» независимо от абсолют- ных значений напряженийV 5 иV 2 . Таким образом, если V 5–2 = 0,45 В, то выходное напряжение ДУ будет составлять око- ло 9 В (0,45 В × 20). Но напряжение V 5–2 изменяется плавно практически от нуля (при отсутствии нагрузки) до макси- мального 0,45 В (примаксимальном токе нагрузки), поэтому, если подключить к этому напряжению, например, светоди- од (разумеется, с ограничивающим ток резистором) для индикации, то он так- же плавно будет изменять своюяркость, и факт перегрузки по току ни иденти- фицировать, ни индицировать не полу- чится. Поэтому на DA4.2 и трёх резисто- рах R12…R14 для такой идентификации собран триггер Шмидта, а для индика- ции использован транзистор VT1 и три резистора R15…R17. ТриггерШмидта представляет собой обычный компаратор на ОУ с поло- жительной обратной связью (ПОС). В качестве опорного напряжения используется напряжение, снятое с точки соединения резисторов R12, R13 делителя напряжения питания (+34 В). К этой же точке подключён резистор обратной связи R14. Если выходное напряжение ОУ DA4.2 находится в высо- ком уровне (т.е. почти равно напряже- ниюпитания), то R14 оказывается под- ключён параллельно R12. В этом случае опорное напряжение или напряжение верхнего порога (как нетрудно подсчи- тать) будет равно U пв = 8,56 В. Если же выходное напряжение ОУ находится в низком уровне (т.е. почти под потенци- алом «земли»), то R14 будет подключён параллельно R13, и в этом случае напря- жение нижнего порога U пн = 7,62 В. Гистерезис триггера Шмидта соста- вит U гист = U пв – U пн = 0,94 В (т.е. около 1 В). Этого вполне достаточно для иден- тификации факта перегрузки по току или, другими словами, достижению напряжения V 5–2 = 0,45 В, при котором L200 входит в режим ограничения тока. Поскольку триггерШмидта инвертиру- ющий, так как выходное напряжение ДУ подключено к его инвертирующе- му входу (6-й вывод DA4.2), то в исход- ном состоянии (сброса – reset), когда V 5–2 < 0,45 В и соответственно выход- ное напряжение ДУ меньше верхнего порога переключения U пв , выход тригге- раШмидта (7-й вывод DA4.2) находит- U стаб ИОН 1 4 2 DA2 LM1875T R4 R2 0,1 1 4 2 DA1 LM1875T R1 0,1 R3 ∞ ∞ Рис. 3. Схема параллельного включения двух ОУ в стабилизаторе повышенной мощности