ИМПУЛЬСНЫЙ ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ НА МИКРОСХЕМЕ ADP2504

   Абрамов Сергей   г. Оренбург

 

Проектируя схему носимого электронного изделия, конструктор сталкивается с непростой задачей, как обеспечить схему стабильным напряжением при неуклонном разряде аккумуляторной батареи. А если необходимо использовать микроконтроллер с напряжением питания пять вольт, то придётся использовать

 

Рис1

 

аккумулятор на значительно большее напряжение и смириться с низким КПД параметрического стабилизатора. Выход один, необходимо использовать преобразователь напряжения со стабильным выходным напряжением. В литературе не раз описывалась подобная микросхема MAX756.  Автор предлагает ознакомиться с другой микросхемой преобразователя, которая на порядок обладает лучшими параметрами ADP2504. Напряжение источника питания 2,3-5,5 вольт. Выходное напряжение в зависимости от модификации 2,8-5 вольт. Корпус QFN размер 3x3мм  и высота 1мм. Рабочая частота 2,5 мГц , а значит накопительная индуктивность 1-1,5mH, при этом можно применить ЧИП индуктивность размером 2,5х2х1мм. Ток нагрузки может достигать 1 ампер, при этом ёмкость фильтра равна 22,0, размером 2х1,25х1,25мм. Микросхема имеет вывод для включения/ выключения EN (6-вывод) преобразователя и выходное напряжение обнуляется, а потребляемый ток при этом составляет около 1мкА. Так же имеется вывод синхронизации преобразователя SYNC (7) для уменьшения влияния помех на оборудование.

 

Рис2

 

На рис1. представлена схема преобразователя которую можно использовать совместно с микроконтроллером. При этом включать/ выключать преобразователь можно одной кнопкой SB1. Устройство работает следующим образом. После подключения батареи на выводе 6 за счёт подтяжки резистора R1 присутствует 0 вольт, при этом преобразователь находится в режиме микропотребления. После нажатия кнопки SB1, напряжение с аккумулятора проходит через резистор R4, диод VD1 на вывод 6 D1, преобразователь запускается. ШИМ импульсы с вывода 1 сглаживаются  ёмкостью С3, фильтруются LC цепочкой L1C1 и поступают на выводы питания микроконтроллера. С порта микроконтроллера программно подаётся логическая единица на R2 и тем самым преобразователь продолжает работать после отпускания кнопки. При втором нажатии кнопки SB1 появляется логическая единица на шине ON_SB1 которая подаётся на входной порт микроконтроллера и микроконтроллер программно снимает логическую единицу с шины ON_5v, преобразователь выключается.

Устройство собрано на двухсторонней печатной плате размером 13х15мм. рис2. Вторая сторона полностью покрыта фольгой и является землёй и экраном. Со стороны дорожек просверлены 5 отверстий диаметром 0,5мм для соединения дорожек с землёй.

В данном устройстве применена микросхема ADP2504ACPZ-5.0, индуктивности L1,L2 - CPL2512T1R5M-TDK, конденсаторы C2,C3 –типоразмера 1210-25-22.0-K-X5R-GRM-Murata, C1- типа 1206, резисторы типоразмера 0402.