Увеличение срока жизни батареи
Брайан Хаффман Фирма Linear Technology Corp. (Милпитас, шт. Калифорния)
Во многих устройствах, работающих от батарей, требуется поддержание постоянного уровня выходного напряжения независимо от того, ниже или выше этого уровня напряжение батарей. Это требование легко удовлетворяется в том случае, когда напряжение батарей превышает 15 В
[1]. Но для низковольтных элементов питания решение задачи может быть весьма сложным. Путем создания плавающего отрицательного полюса батареи, который обычно заземлен при питании положительным напряжением, можно упростить конструкцию конвертора с положительным выходным напряжением, выполненного по схеме с обратным включением диода.
Напряжение батареи, питающей предлагаемое устройство, может быть в пределах от 3 до 30 В (см. рисунок). Импульсный стабилизатор модели LT 1072 управляет передачей энергии от входа к выходу. Выход Vsw стабилизатора является коллектором прп-транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером; таким образом, протекание тока в стабилизатор обеспечивается при низком потенциале на этом выводе. Частота генерации схемы, равная 40 кГц, определяется встроенным генератором. Когда ключ на этом транзисторе включен, напряжение батареи оказывается приложенным к дросселю L1 и энергия накапливается его сердечником. Однако когда ключ выключен, прекращается протекание тока через ИС типа LT 1072. Поскольку ток продолжает протекать через дроссель, диод D1 оказывается смещенным в прямом направлении, создавая возможность энергии, запасенной дросселем, передаваться на выход.
Регулировка выходного напряжения достигается подачей на вход управления (Vfb) напряжения величиной до 1,25 В. ИС управляется относительно общего вывода; таким образом, сдвиг уровня следует производить с 5-В выхода. Этой цели служит транзистор Q1, обеспечивая температурный дрейф выходного напряжения всего -2 мВ/°С. Этого значения обычно достаточно для источников питания логических схем, но оно может быть скорректировано дополнительной тщательно подобранной диодно-резисторной схемой. Минимальный требуемый ток нагрузки в любом случае составляет 1 мА. Если нужен больший ток, стабилизатор модели LT 1072 может быть заменен ИС типа LT 1070 или LT 1071.
Литература
[1]. William, J. and Huffman В. "Some thoughts on DC-DC converters", Linear Technology Corp., Application Note 29, Feb. 1989.
Brian Huffman. Regulator boosts battery voltage, ED, 1990, No. 14, p. 58.
