Jednoduchý spínaný zdroj s L6981 dává na výběr

Stojíte před úkolem navrhnout jednoduchý zdroj napájení, který na svém stejnosměrném výstupu pokryje odběr až 1,5 A, zatímco má dále během vlastního snižování dovoleno spínat?

Při uvážení vstupního napěťového rozsahu od 3,5 V až do 38 V by se mohla uplatnit novinka od firmy STMicroelectronics představená letos v dubnu [1]. Výrobce pak celé integrované řešení optimalizuje buď z pohledu účinného provozu pod malou zátěží, nebo nízkého rušení.

CDR i NDR

Synchronně snižující obvody L6981 rozšiřují rodinu měničů, které mají pracovat nejen efektivně, ale ještě přitom zjednodušit samotný návrh zdroje napájení. Přímo na čipu totiž zapracovaly jak výkonové součástky, tak i zpětnovazební obvody společně s nezbytnými bezpečnostními funkcemi. Za předpokladu plného zatížení dosahují typické účinnosti 90 %.

Varianta L6981CDR svou efektivitu provozu při malém zatěžování výstupu navyšuje díky vynechávání pulzů a prodlužuje tím zejména výdrž bateriově napájených zařízení. Priorita verze L6981NDR pro změnu spočívá v minimalizaci rušení, takže zde integrovaný obvod pracuje nepřetržitě v režimu s pulzně-šířkovou modulací a pevným spínacím kmitočtem, což se také během odlehčení příznivě odráží na velikosti napěťového zvlnění. S přispěním vnějších rezistorů lze výstupní napětí definovat od 0,85 V až do úrovně vstupu. Spotřeba v režimu shutdown pak dosahuje 2 μA.

Za jeden dolar

Pokud jde o vnitřní výbavu součástky zapojené dle obr. 2, počítat můžeme s výkonovými tranzistory NMOS na vyšší a také nižší straně napájení, kompenzačními prvky za zesilovačem odchylky, přepěťovou ochranou nebo též teplotní pojistkou. Nechybí zde ani struktury pro zajištění měkkého startu a omezení nárazových proudů. Aktivační vývod, jeden z osmi, zase zmiňujeme, pokud jde o řízení posloupností při zapínání a vypínání napájení. U měničů L6981NDR zaměřených na velikost rušení zde navíc bude možné přivést vnější hodinový signál a součástku jím také synchronizovat.

S obvody L6981 kromě toho firma STMicroelectronics počítá i z hlediska jejich dlouhodobé dodávky (10-year longevity program). Součástky jsou již ve výrobě a dostaneme je v pouzdrech typu SO8L, kde také při odběru 1000 kusů nových obvodů zaplatíme za jeden měnič přesně jeden dolar. Zájemci mají pokaždé k dispozici i vývojové desky – STEVAL-L6981CDR nebo STEVAL-L6981NDR (na obr. 4).

Odkazy:

[1] Tisková zpráva, https://newsroom.st.com/media-center/press-item.html/n4338.html

[2] Obvody L6981, https://www.st.com/content/st_com/en/products/power-management/dc-dc-switching-converters/buck-regulators/l6981.html

[3] Vývojová deska STEVAL-L6981NDR, https://www.st.com/content/st_com/en/products/evaluation-tools/solutionevaluation-tools/psu-and-converter-solution-eval-boards/steval-l6981ndr.html