česky english Vítejte, dnes je neděle 29. leden 2023

TPS7A78 se tváří jako stabilizátor. S usměrňovačem i spínanou kapacitou

DPS 4/2019 | Součástky - články
Autor: Ing. Jan Robenek
01.jpg

Pokud někdo vyrábí lineární stabilizátory, pravděpodobně neskončí jen u několika málo verzí. Do hry totiž vstupuje celá řada proměnných – od nepatrného šumového pozadí přes nízké klidové odběry až po dostatečně široký vstupní rozsah nebo např. miniaturní provedení. Jen v nabídce firmy Texas Instruments proto napočítáme bezmála šest stovek LDO [1]. Jakoby tomu ale pořád něco scházelo.

Ve stylu AC/DC

Co si máme pod označením lineární stabilizátor vlastně představit? Odporový dělič, napěťovou referenci, zesilovač odchylky a polem řízený tranzistor zapojený mezi vstupem a výstupem? Co kdybychom ještě přidali tepelnou pojistku spolu s nadproudovou a přepěťovou ochranou? A když už máme k dispozici 14 vývodů, tak i dva výstupy signalizující provozní stavy? Na pouzdro typu TSSOP (PWP) o rozměrech 5 × 6,5 mm, jehož výstup zatížíme až 120 mA, je to pořád málo. Zadání ale znělo jasně: navrhnout lineárně řešený stabilizátor napětí, který lze připojit ke střídavému napětí v rozmezí od několika desítek až po stovky voltů. Aby se mohly obvody TPS7A78 jako vůbec první ve své třídě honosit přívlastkem „smart AC/DC“ [2], potřebovaly ještě rozšířit. Sériového spojení vstupní kapacity a rezistoru se sice nezbavíme, ale problematických indukčností či transformátorů zcela určitě. Prvky TPS7A78 totiž kromě interně řízeného aktivního můstkového usměrňovače dále hostí speciální stupeň se spínanými kapacitami, přesně jak to sledujeme na obr. 2. Ani tak se ale výrobce nerozpakuje používat označení „low-dropout linear voltage regulator“. Vyzvedává nejen účinnost dosahující až 75 % (45–65 Hz), ale zdůrazňuje také dvojnásobnou hustotu výkonu. To vše pro výstupní napětí v rozmezí od 1,25 V až do 5 V. Přihlédne-li se ke změnám na vstupu, kolísání zátěže nebo vlivu teploty, počítáme navíc u regulační smyčky s tříprocentní tolerancí. A po zapojení vstupní kapacity CS o velikosti 150 nF třeba též se spotřebou v režimu standby pouhých 15 mW. Chybí už jen podpora galvanického oddělení, což ale u domácích elektrospotřebičů, automatizačních systémů, detektorů kouře, termostatů, elektroměrů apod. nemusí být nutně na škodu.

soucastky-2
Obr. 2 Základní stavební prvky nových AC/DC obvodů TPS7A78 [2]

„78“ znamená lineárně

Nové součástky TPS7A78 výrobce představil teprve v březnu [3]. Dokumentace sice stále nemá definitivní podobu, nicméně jedno je jisté.

soucastky-3
Obr. 3 Zapojení podporuje vstupy do 270 VAC spolu s výstupními odběry o velikosti až 0,12 A [2]

V síťově napájených systémech s výkonem do půl wattu se jen tak neztratí. A to ani mezi třemi fázemi. Nabídnou čtyři pevná výstupní napětí, signalizují se dvěma výstupy PF či PG, pomohou při miniaturizaci a při odběru 1 000 kusů nezklamou ani cenou ve výši jednoho dolaru.

robenek@dps-az.cz

Partneři

eipc
epci
imaps
ryston-logo-RGB-web
mikrozone
mcu
projectik