РадиоЛоцман 2019 №11

è/èëè îòêëþ÷àåò íàãðóçêó, åñëè íàïðÿæåíèå ñîáîé ïðåîáðàçîâàòåëü ïîñòîÿííîãî âõîäíî-
íà áàíêå ïàäàåò íèæå ìèíèìàëüíî äîïóñòè- ãî íàïðÿæåíèÿ â ïîñòîÿííûé âûõîäíîé òîê ñ
ìîãî óðîâíÿ. Âîïðîñû êîíòðîëÿ íàïðÿæåíèÿ êîíòðîëåì íàïðÿæåíèÿ íà âûõîäå ìîäóëÿ. Â
áàíîê â ïðîöåññå ðàçðÿäà âûõîäÿò çà ðàìêè çàâèñèìîñòè îò íàïðÿæåíèÿ íà âûõîäå ìîäó-
äàííîé ñòàòüè è äàëåå íå ðàññìàòðèâàþòñÿ. ëÿ (íàïðÿæåíèÿ íà çàðÿæàåìîé áàíêå), ìèê-
ðîñõåìà TP5000 âûáèðàåò îäèí èç âîçìîæ-
Âñå ýòè îñîáåííîñòè è òðåáîâàíèå íàäåæ- íûõ ðåæèìîâ ðàáîòû óñòðîéñòâà: ïîäãîòîâêà
íîñòè â ðàáîòå äåëàþò ñèñòåìû BMS äîñòà- ê çàðÿäó, çàðÿä èëè ïîääåðæàíèå.
òî÷íî ñëîæíûìè óñòðîéñòâàìè.
TP5000 èìååò äâà ñâåòîäèîäà äëÿ èíäèêà-
 ñòàòüå ðàññêàçûâàåòñÿ î çàðÿäíîì öèè òåêóùåãî ðåæèìà ðàáîòû; îäèí ñâåòîäè-
óñòðîéñòâå äëÿ áàòàðåè, ñîñòàâëåííîé èç îä ãîðèò â ðåæèìàõ ïîäãîòîâêè ê çàðÿäêå è
÷åòûðåõ ïîñëåäîâàòåëüíî ñîåäèíåííûõ çàðÿäêè, âòîðîé ãîðèò â ðåæèìå ïîääåðæà-
áàíîê LiFePO4 (êîíôèãóðàöèÿ òèïà 4S1P). íèÿ. Åñëè âûõîä TP5000 íå ïîäêëþ÷åí, ìèê-
Êàæäàÿ òàêàÿ áàíêà èìååò íîìèíàëüíîå ðîñõåìà TP5000 ÷óâñòâóåò îòñóòñòâèå íàãðóç-
íàïðÿæåíèå 3.2 Â è, ñîîòâåòñòâåííî, íîìè- êè, âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ðàâíî âõîäíîìó, è
íàëüíîå âûõîäíîå íàïðÿæåíèå âñåé áàòàðåè ñâåòîäèîäû âêëþ÷àþòñÿ è âûêëþ÷àþòñÿ
ðàâíî 12.8 Â, ÷òî äåëàåò åå èäåàëüíî ïîäõî- ïîî÷åðåäíî (ìåðöàþò). Êðîìå òîãî, ìîäóëü
äÿùåé äëÿ çàìåíû îáû÷íûõ êèñëîòíûõ 12- TP5000 èìååò âõîä äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ äàò÷èêà
âîëüòîâûõ àêêóìóëÿòîðîâ. òåìïåðàòóðû çàðÿæàåìîé áàòàðåè, íî â äàí-
íîì ïðîåêòå îí íå èñïîëüçóåòñÿ.
Îïèñûâàåìîå çàðÿäíîå óñòðîéñòâî
èñïîëüçóåò èíäèâèäóàëüíûé ïîäõîä ê çàðÿäó Âèä ìîäóëÿ TP5000 ïîêàçàí íà Ðèñóíêå 1.
êàæäîé áàíêè è íå òðåáóåò ñëîæíîé ñõåìû
áàëàíñèðîâêè çàðÿäíûõ òîêîâ. Ðèñóíîê 1. Ìîäóëü TP5000 – âèä ñâåðõó.

Çàðÿäíîå óñòðîéñòâî ðàññ÷èòàíî íà Îñíîâíàÿ èäåÿ, ïîëîæåííàÿ â îñíîâó
çàðÿäêó áàòàðåè, êîòîðàÿ ÿâëÿåòñÿ ñúåìíîé, çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà, ñîñòîèò â òàêîì
ò.å. â ïðîöåññå ýêñïëóàòàöèè ïîäêëþ÷àåòñÿ è èñïîëüçîâàíèè íåñêîëüêèõ ìîäóëåé TP5000,
âñòàâëÿåòñÿ â óñòðîéñòâî äëÿ ðàáîòû è ÷òîáû êàæäûé ìîäóëü êîíòðîëèðîâàë îäíó
îòêëþ÷àåòñÿ è èçâëåêàåòñÿ èç íåãî, è ïîäêëþ- áàíêó â áàòàðåå. Òàêîé ïîäõîä îáåñïå÷èâàåò
÷àåòñÿ ê çàðÿäíîìó óñòðîéñòâó äëÿ çàðÿäà. èíäèâèäóàëüíûé êîíòðîëü íàïðÿæåíèÿ çàðÿ-
Òàêèå áàòàðåè èñïîëüçóþòñÿ â øóðóïîâåðòàõ, äà è ïîääåðæàíèÿ. Ïîñêîëüêó çàðÿäíîå
ýëåêòðîäðåëÿõ, ýëåêòðîãàéêîâåðòàõ, â ïûëå- óñòðîéñòâî ðàññ÷èòûâàëîñü íà ðàáîòó ñ áàòà-
ñîñàõ ñ áàòàðåéíûì ïèòàíèåì è äðóãèõ ïîäî- ðååé èç ÷åòûðåõ ïîñëåäîâàòåëüíî ñîåäèíåí-
áíûõ óñòðîéñòâàõ. íûõ áàíîê, îíî ñîñòîèò èç ÷åòûðåõ íåçàâèñè-
ìûõ êàíàëîâ çàðÿäà. Â êàæäîì êàíàëå åñòü
 çàðÿäíîì óñòðîéñòâå èñïîëüçîâàíû èñòî÷íèê ïèòàíèÿ AC2DC, ïðåîáðàçóþùèé
ìîäóëè TP5000, êîòîðûå ñïåöèàëüíî ðàçðà- ïåðåìåííîå íàïðÿæåíèå ñåòè â ïîñòîÿííîå
áîòàíû äëÿ çàðÿäêè îäíîé áàíêè òèïà íàïðÿæåíèå +5 Â ñ ìàêñèìàëüíûì òîêîì â
LiFePO4 ïîñòîÿííûì òîêîì äî 2 À (òîê çàðÿäà 2 À. Ýòî íàïðÿæåíèå ïîäàåòñÿ íà âõîä ìîäó-
ìîæíî èçìåíÿòü ïîäáîðîì âåëè÷èíû òîêîèç- ëÿ TP5000. Âûõîäíûå ïðîâîäà TP5000 ïîä-
ìåðèòåëüíîãî ðåçèñòîðà íà ïëàòå ìîäóëÿ) è êëþ÷àþòñÿ ê âûâîäàì çàðÿæàåìîé áàíêè.
îòêëþ÷åíèåì çàðÿäà ïðè äîñòèæåíèè íàïðÿ-
æåíèÿ íà áàíêå, ðàâíîãî 3.60 - 3.65 Â. Cðàçó
îòìåòèì, ÷òî ìîäóëü TP5000 ìîæåò ðàáîòàòü
è ñ áàòàðåÿìè òèïà Li-Ion; äëÿ ýòîãî íà ñàìîì
ìîäóëå íàäî óñòàíîâèòü ïåðåìû÷êó. Ïðè
ýòîì ìàêñèìàëüíîå íàïðÿæåíèÿ çàðÿäà ïîä-
íèìàåòñÿ äî 4.2 Â, à ìàêñèìàëüíûé òîê çàðÿ-
äà íå èçìåíÿåòñÿ.

Êðîìå òîãî, ïðåèìóùåñòâî ìîäóëÿ TP5000
åùå è â òîì, ÷òî ïî îêîí÷àíèè çàðÿäà îí êîí-
òðîëèðóåò íàïðÿæåíèå íà áàíêå è ïðè íåîá-
õîäèìîñòè àâòîìàòè÷åñêè ïîäçàðÿæàåò áàí-
êó, åñëè íàïðÿæåíèå íà íåé óïàëî. Äëÿ íîð-
ìàëüíîé ðàáîòû ìîäóëÿ TP5000 íåîáõîäèìî
ïîñòîÿííîå âõîäíîå íàïðÿæåíèå +5 … +9 Â è
òîê 2 À. Ñàì ìîäóëü TP5000 ïðåäñòàâëÿåò

ÐàäèîËîöìàí – íîÿáðü 2019 ÑÕÅÌÛ 51

Çàðÿäíîå óñòðîéñòâî

TP_5000_4 AC2DC_4
DC_Plus AC_L_IN
Cell_Plus Charger_Plus

Cell_Minus Charger_Minus DC_Minus AC_N_IN

TP_5000_3 AC2DC_3
DC_Plus AC_L_IN
Cell_Plus Charger_Plus

Ê áàòàðåå

Cell_Minus Charger_Minus DC_Minus AC_N_IN

TP_5000_2 AC2DC_2
DC_Plus AC_L_IN
Cell_Plus Charger_Plus F1
Âõîä AC
Cell_Minus Charger_Minus DC_Minus AC_N_IN

TP_5000_1 AC2DC_1
DC_Plus AC_L_IN
Cell_Plus Charger_Plus

Cell_Minus Charger_Minus DC_Minus AC_N_IN

Áàòàðåÿ ýëåìåíòîâ LiFePO4 (4S1P)

Cell_Minus+
Cell_Plus
Cell_4

–

ÍÀÃÐÓÇÊÀ Cell_Minus+
Cell_Plus
Cell_3 Ê çàðÿäíîìó
óñòðîéñòâó
–

+Cell_Minus
Cell_Plus
Cell_2

–

Cell_Minus+
Cell_Plus
Cell_1

–

Ðèñóíîê 2. Áëîê ñõåìà çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà âìåñòå ñ çàðÿæàåìîé áàòàðååé.

52 ÑÕÅÌÛ ÐàäèîËîöìàí – íîÿáðü 2019

Ê áàòàðåå

TP_5000_4 AC2DC_4
DC_Plus AC_L_IN
V04 DC_Minus AC_N_IN

Cell_Plus Charger_Plus AC2DC_3
DC_Plus AC_L_IN
Cell_Minus Charger_Minus DC_Minus AC_N_IN

V04 V03 TP_5000_3 AC2DC_2
V03 DC_Plus AC_L_IN
V02 V04 Cell_Plus Charger_Plus DC_Minus AC_N_IN
V01 V03
V00 V02 Cell_Minus Charger_Minus AC2DC_1
V01 DC_Plus AC_L_IN
Ê âîëüòìåòðó V00 V02 DC_Minus AC_N_IN

TP_5000_2 F1
Âõîä AC
Cell_Plus Charger_Plus

V01 Cell_Minus Charger_Minus

TP_5000_1

Cell_Plus Charger_Plus

V00
V04 V04 Cell_Minus Charger_Minus
V03 V03
V02 V02
V01 V01
V00 V00

Ðèñóíîê 3. Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà.

Äëÿ íîðìàëüíîé ðàáîòû çàðÿäíîãî óñòðîé- òàêòàì ðàçúåìà «Ê áàòàðåå», è íàçíà÷åíèå
ñòâà íåîáõîäèìî, ÷òîáû áàòàðåÿ èìåëà ðàçú- êîòîðîãî – ïîäêëþ÷åíèå âíåøíåãî âîëüòìåò-
åì ñ âûâîäàìè îò êàæäîé áàíêè. ðà äëÿ êîíòðîëÿ ðàáîòû óñòðîéñòâà. Ìîíòè-
ðîâàòü ýòîò ðàçúåì íå îáÿçàòåëüíî.
Áëîê ñõåìà çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà âìåñòå ñ
çàðÿæàåìîé áàòàðååé ïîêàçàíà íà Ðèñóíêå 2. Åñëè çàðÿäíîå óñòðîéñòâî ïëàíèðóåòñÿ
Áàíêè çàðÿæàåìîé áàòàðåè îáîçíà÷åíû êàê èñïîëüçîâàòü òîëüêî äëÿ çàðÿäêè áàòàðåé
Cell_1, Cell_2, Cell_3, Cell_4. Ìîäóëè TP5000 êîíôèãóðàöèè 4S, òî ðàçúåìû «Ê áàòàðåå» è
ñàìîãî çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà íà Ðèñóíêå 2 «Ê âîëüòìåòðó» äîëæíû èìåòü òîëüêî 5 êîí-
îáîçíà÷åíû êàê TP_5000_1, TP_5000_2, òàêòîâ. Àâòîð èñïîëüçîâàë ðàçúåìû ñ 26 êîí-
TP_5000_3, TP_5000_4. Èñòî÷íèêè ïèòàíèÿ òàêòàìè, òàê êàê ïëàíèðîâàë äàëüíåéøóþ
êàæäîãî êàíàëà îáîçíà÷åíû êàê AC2DC_1, ìîäèôèêàöèþ ýòîãî çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà.
AC2DC_2, AC2DC_3, AC2DC_4. Öèôðà â
êîíöå îáîçíà÷åíèÿ ñîîòâåòñòâóåò íîìåðó Ðàññìîòðèì ñõåìó áëîêà TP_5000_1
êàíàëà çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà. Íàïðÿæåíèå (îñòàëüíûå áëîêè èäåíòè÷íû ïåðâîìó).
ïåðåìåííîãî òîêà ïîäàåòñÿ íà ñõåìó ÷åðåç
ðàçúåì «Âõîä AC» è ïðåäîõðàíèòåëü F1. LED_CHARGE_ON_1 LED_IDLE_1

Òåïåðü ïåðåéäåì ê ïðèíöèïèàëüíîé ñõåìå Charger_Plus L3 Cell_Plus
âñåãî çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà (Ðèñóíîê 3) è åãî IN_POS L2 B+
êîìïîíåíòîâ. Íàçíà÷åíèå áëîêîâ TP_5000_1, L1
TP_5000_2, TP_5000_3, TP_5000_4, C2 J2 C5
AC2DC_1, AC2DC_2, AC2DC_3, AC2DC_4 0.1µF J1 0.1µF
áûëî îáñóæäåíî âûøå. Äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ ê
çàðÿæàåìîé áàòàðåå èñïîëüçóåòñÿ ðàçúåì «Ê IN_NEG TP5000 B-
áàòàðåå». Â ñõåìå ïðåäóñìîòðåí äîïîëíè- Cell_Minus
òåëüíûé ðàçúåì «Ê âîëüòìåòðó», âñå êîíòàê- Charger_Minus CH01
òû êîòîðîãî ïîäêëþ÷åíû ïàðàëëåëüíî êîí- TP5000

Ðèñóíîê 4. Ñõåìà áëîêà TP_5000_1.

ÐàäèîËîöìàí – íîÿáðü 2019 ÑÕÅÌÛ 53

AC1

DC_Minus GRND FG
DC_Plus
nc N AC_N_IN
AC_L_IN
+5V L

AC2DC_HAW10-220S05

Ðèñóíîê 5. Ñõåìà áëîêà AC2DC_1.

Ñõåìà áëîêà ïîêàçàíà íà Ðèñóíêå 4. Ëèíèè Ðèñóíîê 8. Çàðÿäíîå óñòðîéñòâî â ðàáîòå.
Charger_Plus è Charger_Minus ïîäàþò íàïðÿ-
æåíèå +5  îò èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ êàíàëà íà Òåïåðü ðàññìîòðèì áëîê AC2DC_1
ìîäóëü TP5000. Ëèíèè Cell_Plus è Cell_Minus (îñòàëüíûå áëîêè àáñîëþòíî èäåíòè÷íû ïåð-
èäóò íà ðàçúåìû «Ê áàòàðåå» è «Ê âîëüòìåò- âîìó). Åãî ñõåìà ïîêàçàíà íà Ðèñóíêå 5.
ðó», è äàëåå ê çàðÿæàåìîé áàíêå â áàòàðåå.
Áëîêèðîâî÷íûå êîíäåíñàòîðû C2 , C5 óìåíü- Êàê âèäíî èç ñõåìû, áëîê ïðåäåëüíî ïðîñò.
øàþò âîçìîæíûå Â× ïîìåõè íà ëèíèÿõ. Ñâå- Îí ñîñòîèò èç èñòî÷íèêà ïîñòîÿííîãî òîêà
òîäèîäû LED_CHARGE_ON_1 è LED_IDLE_1 AC1 òèïà HAW10-220S05, êîòîðûé ïîäêëþ÷à-
ïîêàçûâàþò òåêóùåå ñîñòîÿíèå ìîäóëÿ åòñÿ ê ñåòè ïåðåìåííîãî òîêà (ëèíèè AC_N_IN
TP5000. è AC_L_IN) è âûäàåò íà âûõîä (ëèíèè
DC_Minus è DC_Plus) ïîñòîÿííîå íàïðÿæå-
Ðèñóíîê 6. Ñîáðàííîå óñòðîéñòâî – âèä ñâåðõó. íèå +5 Â ñ ìàêñèìàëüíûì òîêîì 2 À.

Ðèñóíîê 7. Ñîáðàííîå óñòðîéñòâî – âèä ñíèçó. Òåïåðü íåñêîëüêî ñëîâ î êîíñòðóêöèè
óñòðîéñòâà. Ãîòîâîå óñòðîéñòâî ïîêàçàíî íà
Ðèñóíêå 6 (âèä ñâåðõó), Ðèñóíêå 7 (âèä ñíèçó)
è Ðèñóíêå 8.

Íà Ðèñóíêå 8 èçîáðàæåíî çàðÿäíîå óñòðî-
éñòâî â ðàáîòå ñ ïîäêëþ÷åííîé áàòàðåé
LiFePO4 êîíôèãóðàöèè 4S1P è âîëüòìåòðîì,
ïîäêëþ÷åííûì êî âòîðîìó ðàçúåìó è ïîêàçû-
âàþùèì íàïðÿæåíèå íà êàæäîé áàíêå è
îáùåå íàïðÿæåíèå íà áàòàðåå. Âèäíî, ÷òî
áàòàðåÿ åùå íå ïîëîñòüþ çàðÿæåíà – íàïðÿ-
æåíèå íà íåé ðàâíî 14.3 Â, òîãäà êàê íàïðÿæå-
íèå íà ïîëíîñòüþ çàðÿæåííîé áàòàðåå äîë-
æíî áûòü â äèàïàçîíå 14.4-14.6 Â. Âèäíî òàê-
æå, ÷òî â êàæäîì èç êàíàëîâ ãîðèò ñâåòîäèîä
LED_CHARGE_ON, ïîêàçûâàþùèé, ÷òî
êàíàë íàõîäèòñÿ â ðåæèìå çàðÿäêè.

Ðåêîìåíäàöèè ïî ñáîðêå óñòðîéñòâà

Kàê âèäíî èç ïðèíöèïèàëüíîé ñõåìû, êëþ-
÷åâîé ýëåìåíò óñòðîéñòâà – çàðÿäíûé ìîäóëü
TP5000. Íà ðûíêå ïðåäñòàâëåíî íåñêîëüêî
âàðèàíòîâ ýòîãî ìîäóëÿ. Âñå îíè ñîáðàíû íà
ìèêðîñõåìå TP5000 è èìåþò îäèíàêîâóþ ïðèí-
öèïèàëüíóþ ñõåìó, íî ðàñïîëîæåíèåì âûâî-
äîâ è ðàçìåðàìè ìîãóò îòëè÷àòüñÿ.

Âòîðîé ïî çíà÷èìîñòè ýëåìåíò – èñòî÷íèê
ïèòàíèÿ AC_1. Àâòîð èñïîëüçîâàë èñòî÷íèê
òèïà HAW10-220S05 ñ âûõîäíûìè ïàðàìåò-
ðàìè +5 Â/2 À. Ëþáîé äðóãîé èñòî÷íèê ñ àíà-

54 ÑÕÅÌÛ ÐàäèîËîöìàí – íîÿáðü 2019

ëîãè÷íûìè ïàðàìåòðàìè ïîäîéäåò äëÿ ðàáî- è óæå ïîñëå ýòîãî ðåøàòü, êàêèì îáðàçîì èõ
òû â äàííîì ïðîåêòå. Òàêèå èñòî÷íèêè ïðî- ñêîìïîíîâàòü.
äàþòñÿ â ðàçíûõ âàðèàíòàõ èñïîëíåíèÿ ñ
ðàçíûì ðàñïîëîæåíèåì âûâîäîâ è ãàáàðè- Çàðÿäíîå óñòðîéñòâî áûëî ñîáðàíî â äâóõ
òàìè. Îñòàëüíûå ýëåìåíòû ïðîåêòà ñòàí- ýêçåìïëÿðàõ. Îáà ìîäóëÿ èñïîëüçóþòñÿ äëÿ
äàðòíûå, è èõ êîíêðåòíûé âûáîð – äåëî çàðÿäêè áàòàðåé êîíôèãóðàöèè 4S1P åìêîñ-
âêóñà è âîçìîæíîñòåé. òüþ 2 À×÷ è 20 À×÷ óæå áîëåå ãîäà áåç ïðîáëåì
èëè íàðåêàíèé. ÐË
Ó÷èòûâàÿ ðàçíèöó â ðàñïîëîæåíèè âûâî-
äîâ è ãàáàðèòàõ èñïîëüçóåìûõ êîìïîíåíòîâ, Ìàòåðèàëû ïî òåìå
ïðè ïîâòîðåíèè êîíñòðóêöèè àâòîð ðåêîìåí-
äóåò, ïðåæäå âñåãî, ïðèîáðåñòè êîìïîíåíòû, 1. Datasheet Top Power ASIC TP5000

ÐàäèîËîöìàí – íîÿáðü 2019 ÑÕÅÌÛ 55

Ýëåêòðîííûé ðåäóêòîð

èëè êàê êàðäèíàëüíî
óâåëè÷èòü êðóòÿùèé ìîìåíò
êîëëåêòîðíîãî äâèãàòåëÿ
ïåðåìåííîãî òîêà
íà íèçêèõ îáîðîòàõ

×àñòü 2

Ïðîäîëæåíèå. Íà÷àëî â íîìåðå 10-2019
Àëåêñåé Êóçüìèíîâ, Ìîñêâà

Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà óñòðîéñòâà íàïðÿæåíèþ 220 Â. Ãëàâíîå òðåáîâàíèå ê
ðåãóëÿòîðà-ñòàáèëèçàòîðà ñêîðîñòè òðàíñôîðìàòîðó èëè ËÀÒÐó – ìàêñèìàëüíûé
íà áàçå ìèêðîñõåìû U2010B òîê, íà êîòîðûé îíè ðàññ÷èòàíû, ïðè íàïðÿ-
æåíèè 150 Â äîëæåí áûòü íå ìåíåå 2 À.
Ñõåìà ðåãóëÿòîðà-ñòàáèëèçàòîðà ñêîðîñ- Êðîìå òîãî, ïîæåðòâîâàâ íåêîòîðîé ìîùíîñ-
òè âðàùåíèÿ äâèãàòåëÿ äëÿ äðåëè «TUNG- òüþ äðåëè (10% – 15%), ìîæíî èñïîëüçîâàòü
FULL 1806B» (Ðèñóíîê 1), êàê ìîæíî óáåäèòü- èçâåñòíîå ñòàíäàðòíîå íàïðÿæåíèå 127 Â,
ñÿ, íå îòëè÷àåòñÿ îñîáîé ñëîæíîñòüþ. Çäåñü ïîëó÷åííîå ñ øèðîêî ðàñïðîñòðàíåííîãî
íåîáõîäèìî çàìåòèòü, ÷òî íóìåðàöèÿ ðåçèñ- òðàíñôîðìàòîðà 220 Â/127 Â.
òîðîâ è êîíäåíñàòîðîâ ñõåìû Ðèñóíîê 1 ñîîò-
âåòñòâóåò îðèãèíàëüíîé íóìåðàöèè íà ñõåìå, Áàëëàñòíûé ðåçèñòîð íîìèíàëîì 13 êÎì
ïðèâåäåííîé â ñïðàâî÷íîì ëèñòêå íà (R1), äèîä ÑÌ4007 (VD1), ðàáîòàþùèé êàê
U2010B. îäíîïîëóïåðèîäíûé âûïðÿìèòåëü, è ñãëàæè-
âàþùèé êîíäåíñàòîð C1 ñëóæàò äëÿ ïîëó÷å-
Âõîäíîå ïåðåìåííîå íàïðÿæåíèå âûáðà- íèÿ íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ ìèêðîñõåìû
íî íà 10 Â áîëüøå óêàçàííîãî âûøå (140 Â) è U2010B (DA1). Ýòî îòðèöàòåëüíîå íàïðÿæå-
ñ çàïàñîì ñîñòàâèëî 150 Â. Ýòî íàïðÿæåíèå ñ íèå (îêîëî –13 Â) îáðàçóåòñÿ íà âûâîäå 11
ïîìîùüþ äâóõêîíòàêòíîé ñåòåâîé âèëêè X7 (VS) áëàãîäàðÿ âíóòðåííåìó êîììóòàòîðó,
ïîäàåòñÿ íà óñòðîéñòâî ñ ËÀÒÐà. Âìåñòî íåãî ñîåäèíÿþùåìó âûâîä 12 (High load), êóäà
ìîæíî èñïîëüçîâàòü è îáû÷íûé òðàíñôîðìà- ïîäêëþ÷åí àíîä äèîäà VD1, ñ âûâîäîì 11
òîð ñî âòîðè÷íîé îáìîòêîé, ðàññ÷èòàííîé íà (VS), êóäà ïîäêëþ÷åí ìèíóñ êîíäåíñàòîðà
íàïðÿæåíèå 150 Â, èëè ðàáîòàþùèé â ðåæè- C1, à åãî ïëþñ ïîäêëþ÷åí ê «çåìëå» (GND).
ìå ËÀÒÐà, òî åñòü èìåþùèé îòâîä îò ïåðâè÷- Íîìèíàë ðåçèñòîðà R1 ïðè íàïðÿæåíèè ïèòà-
íîé îáìîòêè, ïîäêëþ÷åííîé ê ñåòåâîìó íèÿ 220  ïî ñïðàâî÷íîìó ëèñòêó ñîñòàâëÿåò

56 ÑÕÅÌÛ ÐàäèîËîöìàí – íîÿáðü 2019

X7

X3 X4 C1 ~150 2 P1 10ê
100.0/50 1 »150 Â
222 2 LD1
PSLM-2 1 11 1 Êð. X6 R14* 24ê 3 3 22 11

+ DA1 B2K C7 SIP-3+

SIP-2 9 MODE VREF 8 1.0/50 X5

VD1 R8_1 47ê 10 GND CSOFT 7 + C2 4.7/50 PSLM-3
SM4007 11 VS ILOAD 6 R11
R8 100ê
R1 R2 12 HLD COMP 5 82ê C5
13ê 220ê
13 OVLD CTRL 4 0.1 R10_1
~150
14 VRj Cj 3 C4 5.1ê

15 VSYNC ISNS 2 0.15
16 OUT ISNS 1 R10

U2010B 100ê

X1 P2K R3 R4 R7*
X2 B2K 180 3.3ê R5 51ê
3.3ê Ñ3
G R6 0.15
A2 A1 12í

M VD2 R6_1 1 0.13 Îì

BTA24-600CW

Ðèñóíîê 1. Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà ñòàáèëèçàòîðà ñêîðîñòè âðàùåíèÿ
ýëåêòðîäâèãàòåëÿ 260 Âò íà áàçå ìèêðîñõåìû U2010B.

18 Ê. Íî ïîñêîëüêó ðàáî÷åå íàïðÿæåíèå, ïîäà- åòñÿ îò p â ñòîðîíó íóëÿ, èëè, äðóãèìè ñëîâà-
âàåìîå íà DA1, ñíèæåíî äî 150 Â, ïðîïîðöè- ìè, ýòî óãîë p–j, à óãîë, ïðè êîòîðîì îòêðûâà-
îíàëüíî ñíèæåí è íîìèíàë ðåçèñòîðà R1 – äî åòñÿ ñèìèñòîð ïðè îòðèöàòåëüíîé ïîëóâîëíå,
13 êÎì. Ìîùíîñòü ðåçèñòîðà R1 – 3 Âò (ýòî ñîîòâåòñòâåííî, ðàâåí 2p–j. Ðåçèñòîðû R8 è
ïðîâîëî÷íûé ðåçèñòîð KNP300). Ïðè åãî R8_1, îáùèé íîìèíàë êîòîðûõ ïî îáîçíà÷å-
ìîùíîñòè 2 Âò (ðåêîìåíäóåìîé â ñïðàâî÷- íèþ ñïðàâî÷íîãî ëèñòêà ñîñòàâëÿåò Rj, ïîä-
íîì ëèñòêå) îí äîñòàòî÷íî ñèëüíî íàãðåâàåò- êëþ÷åíû ìåæäó íàïðÿæåíèåì ïèòàíèÿ VS
ñÿ (ïî îùóùåíèÿì àâòîðà – äî 50 °C è áîëåå), (âûâîä 11 DA1) è âõîäîì VRj (âûâîä 14 DA1),
íàãðåâàÿ ñàìó ïëàòó è å¸ êîìïîíåíòû, à ïðè óïðàâëÿÿ íàïðÿæåíèåì (VRj) íà êîòîðîì ñ
ìîùíîñòè 3 Âò åãî òåìïåðàòóðà ïîäíèìàåòñÿ ïîìîùüþ èçìåíåíèÿ Rj ìîæíî èçìåíÿòü
íå âûøå 40 °C ïðè äîñòàòî÷íî äîëãîâðåìåí- íà÷àëüíûé óãîë îòêðûòèÿ ñèìèñòîðà j. À ÷åì
íîé ðàáîòå óñòðîéñòâà. Ñâåòîäèîä êðàñíîãî áîëüøå óãîë j, òåì ðàíüøå îòêðûâàåòñÿ
ñâå÷åíèÿ LD1, èíäèöèðóþùèé ïåðåãðóçêó, ñèìèñòîð è òåì áóëüøóþ ïëîùàäü ñîîòâå-
ïîäêëþ÷åí ê âûâîäàì 11 è 12 DA1 ñ ïîìîùüþ òñòâóþùåé ïîëóñèíóñîèäû îí ïðîïóñêàåò â
äâóõ äâóõêîíòàêòíûõ ðàçúåìîâ X3 è X4. Ðàçú- íàãðóçêó (â äàííîì ñëó÷àå ýòî ìîòîð Ì). Äðó-
åì X3 – äâà öàíãîâûõ øòûðÿ ñ ðàññòîÿíèåì ãèìè ñëîâàìè, ðåãóëèðóÿ Rj, ìîæíî çàäàâàòü
2.54 ìì ìåæäó ñîáîé (PSLM-2), âïàÿííûå â íà÷àëüíóþ ñêîðîñòü âðàùåíèÿ ìîòîðà Ì.
ïëàòó óñòðîéñòâà è ñîåäèíåííûå ñ âûâîäàìè
11 è 12 DA1. Ê ðàçúåìó X4 – îòâåòíîìó X3 Ïîìèìî Rj íà óãîë j âëèÿåò êîíäåíñàòîð
(äâà öàíãîâûõ ãíåçäà, SIP-2) – ïðèïàÿí îäèí C3, ïîäêëþ÷åííûé ê âûâîäó Cj (âûâîä 3 DA1).
êîíåö äâóõæèëüíîãî ïðîâîäà (äâà ïðîâîäà Ýòîò êîíäåíñàòîð ñîâìåñòíî ñ Rj îáðàçóåò
ÌÃÒÔ-0.1), âòîðîé êîíåö êîòîðîãî ñîåäèíåí RC-öåïî÷êó RjCj (Rj = R8 + R8_1, Cj = C3),
ñî ñâåòîäèîäîì LD1. ïîñòîÿííàÿ âðåìåíè êîòîðîé è îïðåäåëÿåò
óãîë j. Ìîòîð Ì ïîäêëþ÷àåòñÿ ê äâóõêîíòàê-
Åñëè ïðåäñòàâèòü ñåáå ñåòåâîå íàïðÿæå- òíîé ñåòåâîé ðîçåòêå X1 ñ ïîìîùüþ äâóõ-
æèëüíîãî ïðîâîäà, íà îäíîì êîíöå êîòîðîãî
íèå â âèäå ñèíóñîèäû U(t) = UMAXsin(wt), òî óñòàíîâëåíà äâóõêîíòàêòíàÿ ñåòåâàÿ âèëêà
ïðè wt = 0, p è 2p ýòà ôóíêöèÿ ïåðåñåêàåò 0 X2, à âòîðîé êîíåö ñîåäèíåí ñ ìîòîðîì Ì.
Ðîçåòêà X1 îäíèì êîíòàêòîì (2-é âûâîä X1)
(ñòðîãî ãîâîðÿ, îíà ïåðåñåêàåò 0 ïðè wt = np, ïîäêëþ÷åíà êî âõîäíîìó íàïðÿæåíèþ

ãäå n – öåëîå). Óãîë j, ïðè êîòîðîì îòêðûâàåò-
ñÿ ñèìèñòîð VD2 (BTA24-600CW) â ïîëîæè-
òåëüíîé ïîëóâîëíå íàïðÿæåíèÿ, îòñ÷èòûâà-

ÐàäèîËîöìàí – íîÿáðü 2019 ÑÕÅÌÛ 57

(~150 Â), à âòîðûì (âûâîä 1 X1) – ê âûâîäó À2 âèåì ñðàáàòûâàíèÿ çàùèòû ÿâëÿåòñÿ îòñó-
ñèìèñòîðà VD2. Ñ âûâîäà OUT (âûâîä 16 òñòâèå ïîäêëþ÷åíèÿ ê âûâîäó 9 DA1 (MODE –
DA1) ÷åðåç ðåçèñòîð R3 íà ÓÝ ñèìèñòîðà VD2 ðåæèì) êàêîãî-ëèáî íàïðÿæåíèÿ, òî åñòü ýòîò
ïîäàþòñÿ êîðîòêèå èìïóëüñû, îòêðûâàþùèå âûâîä äîëæåí îñòàâàòüñÿ ñâîáîäíûì (êàê íà
åãî êàê ðàç âî âðåìÿ, ñîîòâåòñòâóþùåå óãëàì Ðèñóíêå 1). Åñëè æå ýòîò âûâîä ïîäêëþ÷èòü ê
VREF, òî çàùèòà ïî òîêó îòêëþ÷àåòñÿ, òî åñòü
p–j è 2p–j. Äëÿ ñèíõðîíèçàöèè ñ ñåòåâûì äâèãàòåëü ïîñëå ïðåâûøåíèÿ òîêà, íàïðè-
íàïðÿæåíèåì, òî åñòü äëÿ îïðåäåëåíèÿ ìåð, 1.8 À, ïðîäîëæàåò ðàáîòàòü (ðåæèì «c»).
ìîìåíòà ïåðåõîäà ñåòåâîãî íàïðÿæåíèÿ
÷åðåç íîëü (îò ìîìåíòà êîòîðîãî è îòñ÷èòûâà- Òðåòèé ïîòðåáèòåëü VREF – âõîä CTRL
(âûâîä 4 DA1). Ê ýòîìó âõîäó îäíîâðåìåííî
åòñÿ óãîë j) èñïîëüçóåòñÿ ðåçèñòîð R2, ïîä- ïîäêëþ÷åíû äâà íàïðÿæåíèÿ: ïåðâîå – ñ
êëþ÷åííûé ìåæäó ñåòåâûì íàïðÿæåíèåì âûâîäà 5 (COMP – Compensation output), ñëó-
(~150 Â) è âõîäîì VSYNC (âûâîä 15 DA1). æàùåãî äëÿ êîìïåíñàöèè òîêîâîé íàãðóçêè,
Âûâîä ñèìèñòîðà VD2 A1 ÷åðåç òîêîèçìåðè- âòîðîå – ñíÿòîå ñ äâèæêà ïîòåíöèîìåòðà P1,
òåëüíûé ðåçèñòîð (ïàðàëëåëüíî ñîåäèíåí- êîòîðîå ÷åðåç ïîäñòðîå÷íûé ðåçèñòîð R10 è
íûå ðåçèñòîðû R6 è R6_1) ïîäêëþ÷åí ê «çåì- âêëþ÷åííûé ïîñëåäîâàòåëüíî ñ íèì ðåçèñ-
ëå». Íàïðÿæåíèÿ ñ äâóõ êîíöîâ òîêîèçìåðè- òîð R10_1 òàêæå ïîäêëþ÷åíî ê âõîäó CTRL.
òåëüíîãî ðåçèñòîðà (R6||R6_1) ÷åðåç ðåçèñòî- Îäèí èç âûâîäîâ ïîòåíöèîìåòðà P1 ÷åðåç
ðû R4 è R5 ïîäàþòñÿ íà äâà âõîäà ISNS (âû- ðåçèñòîð R14 ïîäêëþ÷åí ê VREF, à âòîðîé,
âîäû 1 è 2 DA1), ñëóæàùèõ äëÿ èçìåðåíèÿ ÷åðåç ðåçèñòîð R7 – ê «çåìëå» (âûâîä 10
çíà÷åíèÿ òîêà ÷åðåç ñèìèñòîð. Ìàêñèìàëü- DA1). Ñàì ïîòåíöèîìåòð P1 ðàñïîëîæåí âíå
íîå íàïðÿæåíèå íà âõîäàõ ISNS ñîñòàâëÿåò ïëàòû óñòðîéñòâà è ïîäêëþ÷àåòñÿ ê íåé ñ
0.25  (ïî ñïðàâî÷íîìó ëèñòêó). Åñëè ó÷åñòü, ïîìîùüþ 3-øòûðüêîâîãî öàíãîâîãî ðàçúåìà
÷òî ìàêñèìàëüíûé òîê ÷åðåç ñèìèñòîð ñîñòàâ- ñ øàãîì 2.54 ìì (PSLM3 – X5), âïàÿííîãî â
ëÿåò 1.88 À (ñì. âûøå), íåòðóäíî ïîäñ÷èòàòü ïëàòó. Ê ýòîìó ðàçúåìó ïîäêëþ÷àåòñÿ îòâåò-
íîìèíàë òîêîèçìåðèòåëüíîãî ðåçèñòîðà: íûé ðàçúåì – 3-êîíòàêòíîå öàíãîâîå ãíåçäî
0.25 Â/1.88 A = 0.133 Îì. Àâòîð èñïîëüçîâàë (SIP3 – X6), êîòîðîå ïðèïàÿíî ê îäíîìó êîíöó
äâà ðåçèñòîðà R6 = 0.15 Îì è R6_1 = 1 Îì, òðåõæèëüíîãî ïðîâîäà, à âòîðîé åãî êîíåö
ñîåäèíåííûå ïàðàëëåëüíî, îáùåå ñîïðîòèâ- ïðèïàÿí íåïîñðåäñòâåííî ê P1. Ðó÷êà ýòîãî
ëåíèå êîòîðûõ, êàê íåòðóäíî ïîäñ÷èòàòü, ïîòåíöèîìåòðà âûâåäåíà íà ëèöåâóþ ïîâåð-
ñîñòàâëÿåò 0.13 Îì. õíîñòü êîðïóñà óñòðîéñòâà (ñì. äàëåå), à ñàì
ïîòåíöèîìåòð ñëóæèò äëÿ çàäàíèÿ íåîáõîäè-
Íà âûâîäå VREF (âûâîä 8 DA1) ôîðìèðó- ìîé ñêîðîñòè âðàùåíèÿ äðåëè. Êàê âèäíî èç
åòñÿ îïîðíîå íàïðÿæåíèå, êîòîðîå èñïîëüçó- Ðèñóíêà 1, íà âõîäå CTRL ñêëàäûâàþòñÿ äâà
åòñÿ òðåìÿ ïîòðåáèòåëÿìè. íàïðÿæåíèÿ: îäíî – ñ âûâîäà COMP, âòîðîå –
ñ äâèæêà P1 (÷åðåç R10 è R10_1). Ïîäñòðîå÷-
Ïåðâûé ïîòðåáèòåëü – âõîä CSOFT (âû- íûé ðåçèñòîð R10 ñëóæèò äëÿ íàñòðîéêè êîì-
âîä 7 DA1), ê êîòîðîìó ïîäêëþ÷åí êîíäåíñà- ïåíñàöèè íàãðóçêè, î ÷åì áóäåò ïîäðîáíî
òîð C2, ñëóæàùèé äëÿ «ìÿãêîãî ñòàðòà» (Soft ðàññêàçàíî äàëåå. Çäåñü æå, íà âçãëÿä àâòî-
Start) äâèãàòåëÿ ïîñëå âêëþ÷åíèÿ ïèòàíèÿ. ðà, íåîáõîäèìî îáúÿñíèòü ñàì ïðèíöèï êîì-
Âòîðîé âûâîä êîíäåíñàòîðà ïîäêëþ÷åí ê ïåíñàöèè íàãðóçêè. Ýòîò ïðèíöèï çàêëþ÷àåò-
íàïðÿæåíèþ VREF. ñÿ â ñëåäóþùåì.

Âòîðîé ïîòðåáèòåëü – âõîä ILOAD (âûâîä Âûõîäíîå íàïðÿæåíèå íà âûâîäå COMP, â
6 DA1), ê êîòîðîìó ïîäêëþ÷åíû ðåçèñòîð R11 ñîîòâåòñòâèè ñî ñïðàâî÷íûì ëèñòêîì, ïðÿìî
è ïàðàëëåëüíî åìó êîíäåíñàòîð C5, âòîðûå ïðîïîðöèîíàëüíî íàïðÿæåíèþ, ñíÿòîìó ñ
âûâîäû êîòîðûõ òàêæå ïîäêëþ÷åíû ê îïîðíî- äâóõ êîíöîâ òîêîèçìåðèòåëüíîãî ðåçèñòîðà
ìó íàïðÿæåíèþ VREF. Âõîä ILOAD ñëóæèò (âûâîäû 1 è 2 DA1) èëè òîêó, ïðîõîäÿùåìó
äëÿ íàñòðîéêè ñðàáàòûâàíèÿ çàùèòû ïî òîêó, ÷åðåç íåãî. Íî êðóòÿùèé ìîìåíò, êàê áûëî
òî åñòü ïðè ïðåâûøåíèè òîêà îïðåäåëåííîãî óïîìÿíóòî âûøå, ïðÿìî ïðîïîðöèîíàëåí
ïîðîãà (íàïðèìåð, 1.8 À) ñðàáàòûâàåò çàùè- êâàäðàòó òîêà, òî åñòü óâåëè÷åíèå êðóòÿùåãî
òà; â ýòîì ñëó÷àå äâèãàòåëü îòêëþ÷àåòñÿ îò ìîìåíòà â 2 ðàçà (íàïðèìåð, ïðè òîðìîæåíèè
âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ, è çàãîðàåòñÿ ñâåòîäè- âàëà) óâåëè÷èâàåò òîê ÷åðåç äâèãàòåëü äðåëè
îä LD1. ×åðåç íåêîòîðîå âðåìÿ, åñëè ïðè÷è- â 4 ðàçà. Êâàäðàòè÷íàÿ çàâèñèìîñòü òîêà îò
íà ñðàáàòûâàíèÿ çàùèòû óñòðàíåíà, íà äâè- òîðìîçíîãî ìîìåíòà èìååò îäíó îñîáåí-
ãàòåëü âíîâü ïîäàåòñÿ íàïðÿæåíèå, è îí ïðî- íîñòü, ïðîÿâëÿþùóþñÿ â òîì, ÷òî ïðè ìàëîì
äîëæàåò ðàáîòàòü ñ òîé æå ñêîðîñòüþ, ñ êîòî-
ðîé ðàáîòàë äî ñðàáàòûâàíèÿ çàùèòû. Óñëî-

58 ÑÕÅÌÛ ÐàäèîËîöìàí – íîÿáðü 2019

êðóòÿùåì ìîìåíòå èìååò ìåñòî íåêàÿ «ñëå- äâèæêà ïîòåíöèîìåòðà P1. Ïðè óâåëè÷åíèè
ïàÿ» çîíà, â êîòîðîé íà ìàëûõ ñêîðîñòÿõ âðà- R10 âëèÿíèå íàïðÿæåíèÿ ñ âûâîäà COMP,
ùåíèÿ, òî åñòü ïðè ìàëîì êðóòÿùåì ìîìåíòå î÷åâèäíî, óâåëè÷èâàåòñÿ, à âëèÿíèå íàïðÿ-
ïðè òîðìîæåíèè âàëà òîê âîçðàñòàåò íåçíà÷è- æåíèÿ, ñíÿòîãî ñ äâèæêà ïîòåíöèîìåòðà P1,
òåëüíî. Â ýòîì ìîæíî ëåãêî óáåäèòüñÿ, åñëè, óìåíüøàåòñÿ (è íàîáîðîò). Ýòîò ïðèíöèï è
íàïðèìåð, ðàññìîòðåòü äâå ôóíêöèè: ëèíåé- ïîëîæåí â îñíîâó íàñòðîéêè ñõåìû.
íóþ y(x) = x è êâàäðàòè÷íóþ z(x) = x2 íà èíòåð-
âàëå 0 < x < 1. Íà ýòîì èíòåðâàëå ëèíåéíàÿ È ïîñëåäíèé ìîìåíò, êîòîðûé íóæäàåòñÿ â
ôóíêöèÿ y(x) âñåãäà áîëüøå êâàäðàòè÷íîé ïîÿñíåíèè. Îí ñâÿçàí ñ èñïîëüçîâàíèåì
z(x). È òîëüêî ïðè x > 1 ôóíêöèÿ z(x) > y(x). òðàíñôîðìàòîðà. Êàê èçâåñòíî, ïðè óâåëè÷å-
Ýòîò ôàêò ïðèâîäèò ê òîìó, ÷òî íà ñàìûõ íèè íàãðóçêè íà òðàíñôîðìàòîð åãî âûõîä-
ìàëûõ ñêîðîñòÿõ âàë äâèãàòåëÿ ëåãêî çàòîð- íîå íàïðÿæåíèå ïàäàåò. Â ñâÿçè ñ ýòèì ïàäà-
ìîçèòü, ïîñêîëüêó îùóòèìîãî óâåëè÷åíèÿ åò è íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ ìèêðîñõåìû VS.
òîêà ïðè ýòîì íå áóäåò, à çíà÷èò, íå áóäåò è Îäíàêî åñëè ïîñìîòðåòü íà ñõåìó Ðèñóíêà 1,
êîìïåíñàöèè íàãðóçêè, èëè, äðóãèìè ñëîâàìè,
âàë íå áóäåò ñîïðîòèâëÿòüñÿ òîðìîæåíèþ. òî ìîæíî çàìåòèòü, ÷òî âûâîä VRj, îïðåäå-
ëÿþùèé íà÷àëüíîå ñîñòîÿíèå óãëà îòêðûòèÿ
Òåïåðü ñðàâíèì ìåæäó ñîáîé äâà ðåæèìà
ðàáîòû.  ïåðâîì ïîäàäèì íà äâèãàòåëü j ñèìèñòîðà (èëè, â òîì ÷èñëå, íà÷àëüíóþ
íàïðÿæåíèå U1 = 220 Â, âî âòîðîì, – íàïðè- ñêîðîñòü äðåëè), ñîåäèíåí ñ âûâîäîì ïèòà-
ìåð, óìåíüøåííîå äî U2 = 150 Â. Î÷åâèäíî, íèÿ VS (÷åðåç ðåçèñòîðû R8 è R8_1), à íå ñ
÷òî ïðè îäíîé è òîé æå ìîùíîñòè, ïîäàííîé âûâîäîì îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ VREF, êîòî-
íà äâèãàòåëü, èëè ïðè îäíîé è òîé æå ñêîðîñ- ðîå ïðàêòè÷åñêè íå çàâèñèò îò íàïðÿæåíèÿ
òè âðàùåíèÿ òîê I150Â > I150Â. Ïîñêîëüêó ìîù- ïèòàíèÿ (íà òî îíî è îïîðíîå). Ýòî ïðèâîäèò ê
íîñòü, ïåðåäàâàåìàÿ íà äâèãàòåëü, ïðîïîð- òîìó, ÷òî ïðè óìåíüøåíèè íàïðÿæåíèÿ ïèòà-
öèîíàëüíà ïëîùàäè ïîä ïîëóñèíóñîèäîé íèÿ VS ñêîðîñòü äðåëè óâåëè÷èâàåòñÿ (è íàî-
äâóõ ðàçíûõ íàïðÿæåíèé (220  è 150 Â), íà÷è- áîðîò). Òàêèì ñïîñîáîì ðåàëèçóåòñÿ îäíà èç
íàÿ îò ìîìåíòà îòêðûòèÿ ñèìèñòîðà, òî åñòü îñîáåííîñòåé ðàáîòû ìèêðîñõåìû U2010B,
ñîñòîÿùàÿ â êîìïåíñàöèè èçìåíåíèÿ âõîä-
îò óãëà p–j äî p è îò 2p–j äî 2p, òî ïðè áîëåå íîãî íàïðÿæåíèÿ (Mains supply variation
compensated). Áûë äàæå ïðîâåäåí ïðîñòîé
íèçêîì íàïðÿæåíèè (150 Â) óãîë j150Â > j150Â. ýêñïåðèìåíò: óìåíüøèâ âûõîäíîå íàïðÿæå-
Äðóãèìè ñëîâàìè, «ñëåïàÿ» çîíà ïðè íàïðÿ- íèå ËÀÒÐà ñî 150 Â äî 130 Â, ìîæíî áûëî
æåíèè 150 Â ñóùåñòâåííî ìåíüøå òàêîâîé óáåäèòüñÿ â òîì, ÷òî ñêîðîñòü äðåëè íåñêîëü-
ïðè íàïðÿæåíèè 220 Â, ïîýòîìó ïðè íàïðÿæå- êî óâåëè÷èëàñü, à ïðè óâåëè÷åíèè íàïðÿæå-
íèè 150 Â ìîæíî äîáèòüñÿ ìåíüøåé ñêîðîñòè íèÿ ñî 130 Â äî 150 Â – âîññòàíîâèëàñü äî
âðàùåíèÿ âíå «ñëåïîé» çîíû. ïåðâîíà÷àëüíîé. Òàêèì îáðàçîì è ïðîèñõî-
äèò êîìïåíñàöèÿ ïàäåíèÿ âûõîäíîãî íàïðÿ-
Êàê âèäíî èç ñõåìû Ðèñóíêà 1, íà âûâîäå æåíèÿ òðàíñôîðìàòîðà.
CTRL ñêëàäûâàþòñÿ äâà íàïðÿæåíèÿ: âûõîä-
íîå íàïðÿæåíèÿ ñ âûâîäà COMP è âûõîäíîå Íàñòðîéêà ñõåìû Ðèñóíîê 1 äîñòàòî÷íî
íàïðÿæåíèå, ñíÿòîå ñ äâèæêà ïîòåíöèîìåòðà ïðîñòà.  ñàìîì íà÷àëå ê íàïðÿæåíèþ íà
P1 ñ ó÷åòîì ïàäåíèÿ íàïðÿæåíèÿ íà R10 è äâèãàòåëå íåîáõîäèìî ïîäêëþ÷èòü ñòðåëî÷-
íûé òåñòåð. Äâèæîê ïîòåíöèîìåòðà P1 óñòà-
R10_1. A óãîë j ïðÿìî ïðîïîðöèîíàëåí íîâèòü íà ìèíèìàëüíóþ ñêîðîñòü âðàùåíèÿ,
íàïðÿæåíèþ íà âûâîäå CTRL. Òàê âîò, ïðèí- òî åñòü áëèæå ê R14. Âûâîä 9 DA1 ñîåäèíèòü ñ
öèï êîìïåíñàöèè íàãðóçêè ñîñòîèò â òîì, ÷òî âûâîäîì 8, òî åñòü îòêëþ÷èòü ðåæèì çàùèòû
ïðè òîðìîæåíèè âàëà äâèãàòåëÿ íàïðÿæåíèå ïî òîêó (ñì. ñïðàâî÷íûé ëèñòîê, ðåæèì «c»),
íà âûâîäå COMP âîçðàñòàåò, à ñ íèì è âîç- ÷òîáû îí íå ìåøàë íàñòðîéêå.
ðàñòàåò íàïðÿæåíèå íà âûâîäå CTRL, îò÷åãî
Ïðè âêëþ÷åíèè íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ, åñëè
óâåëè÷èâàåòñÿ óãîë j, íà äâèãàòåëü ïîäàåòñÿ äâèãàòåëü íå âðàùàåòñÿ ñîâñåì èëè âðàùàåò-
áóëüøàÿ ìîùíîñòü, ÷òî ïðèâîäèò ê ñóùåñ- ñÿ ñëàáî, ëèáî íàîáîðîò, âðàùàåòñÿ î÷åíü
òâåííîìó ñîïðîòèâëåíèþ òîðìîæåíèÿ è áûñòðî, èçìåíÿþò ïîëîæåíèå äâèæêà ïîä-
ñîõðàíåíèþ ïåðâîíà÷àëüíîé ñêîðîñòè âðà- ñòðîå÷íîãî ðåçèñòîðà R8, äîáèâàÿñü ïðèåì-
ùåíèÿ, îïðåäåëÿåìîé ïîëîæåíèåì äâèæêà ëåìûõ ìèíèìàëüíûõ îáîðîòîâ (300 –
ïîòåíöèîìåòðà P1. À ïîäñòðîå÷íûé ðåçèñòîð 500 îá/ìèí). Ïîñëå ýòîãî íåîáõîäèìî ïðèòîð-
R10 îïðåäåëÿåò ïðåâàëèðóþùåå âîçäå- ìîçèòü âàë, íàïðèìåð, ðóêîé (ëó÷øå â ïåð÷àò-
éñòâèå íà âûâîä CTRL ëèáî íàïðÿæåíèÿ ñ êå, ÷òîáû íå ïîâðåäèòü êîæó). Åñëè äâèãàòåëü
âûâîäà COMP, ëèáî íàïðÿæåíèÿ, ñíÿòîãî ñ

ÐàäèîËîöìàí – íîÿáðü 2019 ÑÕÅÌÛ 59

ëåãêî îñòàíàâëèâàåòñÿ, è íàïðÿæåíèå, èçìå- äèàïàçîíå P1, èçìåðèòü çíà÷åíèÿ P1 ïðè
ðåííîå òåñòåðîì, íå óâåëè÷èâàåòñÿ, íåîáõî- ìèíèìàëüíîé è ìàêñèìàëüíîé ñêîðîñòè, ðàç-
äèìî óâåëè÷èòü R10, ïðè ýòîì ñêîðîñòü âðà- áèòü åãî íà äâà ïîñòîÿííûõ ðåçèñòîðà è îäèí
ùåíèÿ óìåíüøèòñÿ, è åå íåîáõîäèìî âîññòà- ïåðåìåííûé, íî óæå ìåíüøåãî íîìèíàëà
íîâèòü äî ïåðâîíà÷àëüíîãî çíà÷åíèÿ, èçìå- (íàïðèìåð, 20 êÎì), à, åñëè ïîòðåáóåòñÿ, àíà-
íÿÿ R8. Åñëè ïðè òîðìîæåíèè âàëà ñêîðîñòü ëîãè÷íî çàìåíèòü 20 êÎì íà 10 êÎì (êàê íà
âðàùåíèÿ, íàîáîðîò, íà÷èíàåò óâåëè÷èâàòü- ñõåìå Ðèñóíîê 1).
ñÿ, è ïðè ýòîì íàïðÿæåíèå, èçìåðåííîå òåñòå-
ðîì, òàêæå ðåçêî óâåëè÷èâàåòñÿ, íåîáõîäèìî Êàê âèäíî èç âûøåîïèñàííîãî, íàñòðîéêà
óìåíüøèòü çíà÷åíèå R10, ÷òî ïðèâåäåò ê óâå- ñõåìû íå ïðåäñòàâëÿåò êàêèõ-ëèáî ñâåðõúåñ-
ëè÷åíèþ ñêîðîñòè, è åå îïÿòü íåîáõîäèìî òåñòâåííûõ ñëîæíîñòåé. Çäåñü ãëàâíîå – íå
ñêîððåêòèðîâàòü, èçìåíèâ çíà÷åíèå R8. Òàê, áåçäóìíî êðóòèòü âñå ïîäñòðîå÷íûå ðåçèñòî-
ïóòåì ïîñëåäîâàòåëüíûõ ïðèáëèæåíèé äîáè- ðû, à èñïîëüçîâàòü ñòðîãóþ ïîñëåäîâàòåëü-
âàþòñÿ òàêèõ çíà÷åíèé ìèíèìàëüíîé ñêîðîñ- íîñòü èõ íàñòðîéêè.
òè, ïðè êîòîðûõ âàë áóäåò ñóùåñòâåííî ñîïðî-
òèâëÿòüñÿ òîðìîæåíèþ, à íàïðÿæåíèå, èçìå- È ïîñëåäíåå, ÷òî íåîáõîäèìî îñîáåííî
ðåííîå òåñòåðîì, ïðè òîðìîæåíèè òàêæå ïîä÷åðêíóòü, ýòî äîñòàòî÷íî âûñîêîå íàïðÿ-
áóäåò óâåëè÷èâàòüñÿ (âïëîòü äî íàïðÿæåíèÿ æåíèå (150 Â), êîòîðîå ïðèñóòñòâóåò íà ïëà-
ïèòàíèÿ ïðè ìàêñèìàëüíîì òîðìîæåíèè). òå. Ïðè íàñòðîéêå ñëåäóåò áûòü î÷åíü àêêó-
Ïîñëå ýòîãî íåîáõîäèìî ïðîâåðèòü, íå óâåëè- ðàòíûì, ÷òîáû íåíàðîêîì íå êîñíóòüñÿ ýòîãî
÷èâàåòñÿ ëè ñêîðîñòü íà ñðåäíèõ è ìàêñè- íàïðÿæåíèÿ. Êðîìå òîãî, ïðè íàñòðîéêå àâòîð
ìàëüíûõ îáîðîòàõ (äî ïðèìåðíî 2000 îá/ìèí) íàñòîÿòåëüíî ðåêîìåíäóåò èñïîëüçîâàòü
ïðè òîðìîæåíèè âàëà. Ïðè åå óâåëè÷åíèè îòâåðòêó ñ ïëàñòèêîâîé ðó÷êîé è êåðàìè÷åñ-
(ïåðåðåãóëèðîâàíèå) íåîáõîäèìî ïîäêîððåê- êèì øëèöåì, à ðó÷êà ïîòåíöèîìåòðà P1 òàêæå
òèðîâàòü (óìåíüøèòü) íîìèíàë ðåçèñòîðà äîëæíà áûòü ïëàñòèêîâîé, òî åñòü äîëæíà
R10 è ñîîòâåòñòâåííî ïîäêîððåêòèðîâàòü R8. áûòü õîðîøî èçîëèðîâàíà îò ìåòàëëè÷åñêîãî
ñòåðæíÿ ïîòåíöèîìåòðà.
Äàëåå íåîáõîäèìî íàñòðîèòü ðåæèì ñðà-
áàòûâàíèÿ çàùèòû ïî òîêó ïðè ïåðåãðóçêå. Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà óñòðîéñòâà
Äëÿ ýòîãî âûâîä 9 îòêëþ÷èòü îò âûâîäà 8, òî ðåãóëÿòîðà-ñòàáèëèçàòîðà ñêîðîñòè
åñòü îñòàâèòü ñâîáîäíûì (ðåæèì «b»), à âìåñ- íà áàçå ìèêðîñõåìû U2008B
òî R11 ïîäêëþ÷èòü ïîòåíöèîìåòð (ïåðåìåí-
íûé ðåçèñòîð) íîìèíàëîì 200 – 300 êÎì. Êàê óêàçûâàëîñü âûøå, ìèêðîñõåìà
Çàòåì, ïðè ñóùåñòâåííîì òîðìîæåíèè âàëà U2008B – óïðîùåííàÿ âåðñèÿ U2010B, ïîýòî-
âïëîòü äî ïîëíîé åãî îñòàíîâêè, ïîäîáðàòü ìó ñõåìà óñòðîéñòâà íà åå îñíîâå (Ðèñóíîê 2)
íîìèíàë R11 òàê, ÷òîáû ïðè ýòîì ðåæèìå áîëåå ïðîñòà.
òîðìîæåíèÿ çàãîðåëñÿ ñâåòîäèîä LD1, ñ äâè-
ãàòåëÿ íà êîðîòêîå âðåìÿ ñíÿëîñü íàïðÿæå- Õîòÿ íàèáîëåå ïðåäïî÷òèòåëüíûì ðàáî-
íèå ïèòàíèÿ, à ïðè îòïóñêàíèè âàëà äâèãà- ÷èì íàïðÿæåíèåì äëÿ äðåëè «SKRAB 56000»
òåëü âîññòàíîâèë ïåðâîíà÷àëüíóþ ñêîðîñòü îêàçàëîñü íàïðÿæåíèå 190  (ñì. âûøå),
âðàùåíèÿ. Ïîñëå ýòîãî, èçìåðèâ çíà÷åíèå áûëî ðåøåíî èñïîëüçîâàòü äëÿ ýòîé öåëè
ïåðåìåííîãî ðåçèñòîðà R11, óñòàíîâèòü ñåòåâîå íàïðÿæåíèå 220 Â. Ýòî áûëî ñäåëà-
âìåñòî íåãî ïîñòîÿííûé ðåçèñòîð.  äàííîì íî ïî äâóì ïðè÷èíàì. Âî-ïåðâûõ, íàïðÿæå-
ñëó÷àå, êàê âèäíî èç ñõåìû Ðèñóíîê 1, åãî íèå 220  íåíàìíîãî îòëè÷àåòñÿ îò 190 Â, â
íîìèíàë ðàâåí 82 êÎì. ñâÿçè ñ ÷åì äëÿ ðàáîòû óñòðîéñòâà íå òðåáó-
åòñÿ òðàíñôîðìàòîð 220 Â/190 Â, ÷òî ñóùåñ-
Åñëè ïðåäïîëàãàåòñÿ íàñòðîèòü ñõåìó äëÿ òâåííî óïðîùàåò âñå óñòðîéñòâî. Âî-âòîðûõ,
ðàáîòû ñ äðóãèì òèïîì äðåëè, òî íàñòðîéêà íà îñíîâå äðåëè «SKRAB 56000» áûëè ñêîí-
íåñêîëüêî óñëîæíÿåòñÿ (íî íåíàìíîãî), îäíà- ñòðóèðîâàíû öèðêóëÿðíàÿ ïèëà è òî÷èëî,
êî ïðèíöèï å¸ îñòàåòñÿ ïðåæíèé.  ýòîì ñëó- ñêîðîñòè ðàáîòû êîòîðûõ ïî÷òè íà ïîðÿäîê
÷àå, âìåñòî R7, R14 è P1 íåîáõîäèìî óñòàíî- áîëüøå ñêîðîñòåé ïðè ñâåðëåíèè. Ïîýòîìó
âèòü ïåðåìåííûå ðåçèñòîðû ïî 50 êÎì, à ìàêñèìàëüíàÿ è ìèíèìàëüíàÿ ñêîðîñòè âðà-
âìåñòî R8 – ïåðåìåííûé ðåçèñòîð 500 êÎì. ùåíèÿ äðåëè áûëè âûáðàíû â äèàïàçîíå
Ðåçèñòîð R14 óñòàíîâèòü íà ìèíèìóì (0 Îì), 2000 îá/ìèí (ìèíèìàëüíàÿ) è 10000 îá/ìèí
äâèæîê P1 ïîâåðíóòü ê R14, à R7 óñòàíîâèòü â (ìàêñèìàëüíàÿ). Â ñâÿçè ñ ýòèì, ïðè ìèíè-
ñðåäíåå ïîëîæåíèå (25 êÎì). Ïîñëå íàñòðîé- ìàëüíîé ñêîðîñòè â 2000 îá/ìèí äàæå ïðè
êè, àíàëîãè÷íîé âûøåîïèñàííîé â íåêîòîðîì ðàáîòå îò íàïðÿæåíèÿ 220 Â, êàê áûëî âûÿâ-
ëåíî èç ýêñïåðèìåíòà, «ñëåïàÿ çîíà», î êîòî-

60 ÑÕÅÌÛ ÐàäèîËîöìàí – íîÿáðü 2019

VD1

SM4007 C1 100.0/50+

R1 V R8 R8_1 30ê 5 –VS GND 4 C4 R14*
22ê 100ê 6 Rj CTRL 3 0.15 82ê X3 X4

R2 R10 3 3
R10_1 2 2
~220 7 VSYNC Cj 2 P1
8 OUT ISNS 1 5.1ê 1 1 10ê
220ê 100ê

22 U2008B PSLM-3 SIP-3
11
X1 P2K R3 R7* X5
180 20ê
2
X2 B2K G Ñ3 ~220 1 »220 Â
A2 A1 12í
R6

M VD2 0.1 B2K
BTA24-600CW

Ðèñóíîê 2. Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà ñòàáèëèçàòîðà ñêîðîñòè âðàùåíèÿ ýëåêòðî-
äâèãàòåëÿ 480 Âò íà áàç ìèêðîñõåìû U2008B.

ðîé ãîâîðèëîñü âûøå, îòñóòñòâóåò, ïîñêîëüêó ïîäàåòñÿ íà âõîä Rj (âûâîä 6 DA1), ïðåäíàç-
ïðè òàêîé ñêîðîñòè âðàùåíèÿ òîê, ïîòðåáëÿå-
ìîé äðåëüþ, äîâîëüíî çíà÷èòåëåí è ïîýòîìó íà÷åííûé äëÿ íà÷àëüíîé óñòàíîâêè óãëà j
âïîëíå äîñòàòî÷åí äëÿ åãî «çàõâàòà» ïåòëåé îòêðûòèÿ ñèìèñòîðà BTA24-600CW (VD2).
êîìïåíñàöèè íàãðóçêè â ìèêðîñõåìå U2008B. Òàêèì îáðàçîì, ñóììà íîìèíàëîâ ðåçèñòî-

Çäåñü ñëåäóåò çàìåòèòü, ÷òî ìèíèìàëüíàÿ ðîâ R8 è R8_1 îïðåäåëÿåò íîìèíàë Rj: R8 +
è ìàêñèìàëüíàÿ ñêîðîñòè âðàùåíèÿ ìèíè
äðåëè «TUNGFULL 1806B» (300 – 2000 îá/ìèí R8_1 = Rj, êîòîðûé ñîâìåñòíî ñ êîíäåíñàòî-
– ñì. âûøå) è ìèíè äðåëè «SKRAB 56000»
(2000 – 10000 îá/ìèí) âçÿòû «íå ñ ïîòîëêà». ðîì C3 (Cj), ïîäêëþ÷åííûì ê âûâîäó Cj (âû-
Ýòè ñêîðîñòè áûëè èçìåðåíû àâòîðîì äîñòà-
òî÷íî òî÷íûì ñïîñîáîì ñ ïîìîùüþ ãîëîâêè âîä 2 DA1), îáðàçóåò RC-öåïî÷êó, RjCj,
äëÿ ïîâåðêè ãàçîâûõ ñ÷åò÷èêîâ, îñíàùåííîé ïîñòîÿííàÿ âðåìåíè êîòîðîé è îïðåäåëÿåò
êðûëü÷àòêîé (çâåçäî÷êîé), èíôðàêðàñíûì
ñâåòîäèîäîì è ôîòîòðàíçèñòîðîì, ìåæäó íà÷àëüíûé óãîë j îòêðûòèÿ ñèìèñòîðà VD2.
êîòîðûìè îíà âðàùàåòñÿ. Äëÿ èçìåðåíèÿ Ðåçèñòîð R2 âêëþ÷åí ìåæäó ñåòåâûì íàïðÿ-
÷àñòîòû âðàùåíèÿ áûë èñïîëüçîâàí ÷àñòîòî- æåíèåì ~220  è âõîäîì VSYNC (âûâîä 7
ìåð. Áîëåå ïîäðîáíî î ïîäîáíîì ñïîñîáå DA1) è ñëóæèò äëÿ ñèíõðîíèçàöèè ñ ñåòåâûì
èçìåðåíèè ñêîðîñòè âðàùåíèÿ íàïèñàíî â íàïðÿæåíèåì. Èìïóëüñû äëÿ îòêðûòèÿ
ñòàòüå àâòîðà [2]. ñèìèñòîðà VD2 ïîñòóïàþò íà åãî ÓÝ ñ âûõîäà
OUT (âûâîä 8 DA1) ÷åðåç ðåçèñòîð R3. Ìîòîð
Äëÿ ïîëó÷åíèÿ íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ ìèê- Ì ñ ïîìîùüþ 2-êîíòàêòíîé ñåòåâîé âèëêè X2
ðîñõåìû òàêæå èñïîëüçóåòñÿ ãàñÿùèé ðåçèñ- ïîäêëþ÷åí ê 2-êîíòàêòíîé ðîçåòêå X1 óñòðî-
òîð R1 íîìèíàëîì 22 Ê (êàê â ñïðàâî÷íîì éñòâà. Êàê âèäíî èç ñõåìû, ìîòîð Ì îêàçûâà-
ëèñòêå) ìîùíîñòüþ 5 Âò (öåìåíòíûé ðåçèñ- åòñÿ âêëþ÷åííûì ìåæäó ñåòåâûì íàïðÿæå-
òîð SQP-5), òàê êàê ïðè åãî ìîùíîñòè â 2 Âò íèåì ~220 Â è ñèëîâûì ýëåêòðîäîì A2
(ïî ñïðàâî÷íîìó ëèñòêó) åãî íàãðåâ (ïî îùó- ñèìèñòîðà VD2, âòîðîé ñèëîâîé ýëåêòðîä A1
ùåíèÿì àâòîðà) ñîñòàâëÿë áîëåå 50-60 °C, êîòîðîãî ÷åðåç òîêîèçìåðèòåëüíûé ðåçèñòîð
òîãäà êàê ïðè ìîùíîñòè â 5 Âò – òîëüêî îêîëî íîìèíàëîì 0.1 Îì (R6) ïîäêëþ÷åí ê «çåìëå».
40 °C. Äèîä SM4007 (VD1) èñïîëüçóåòñÿ äëÿ Ïðè ìàêñèìàëüíîì òîêå 2.5 À (ñì. âûøå) ìàê-
îäíîïîëóïåðèîäíîãî âûïðÿìëåíèÿ ïîãàøåí- ñèìàëüíîå íàïðÿæåíèå íà R6, êàê íåòðóäíî
íîãî R1 íàïðÿæåíèÿ, à êîíäåíñàòîð C1, âêëþ- ïîäñ÷èòàòü, ñîñòàâëÿåò 0.25 Â, ÷òî ñîãëàñî-
÷åííûé ìåæäó íàïðÿæåíèåì ïèòàíèÿ –VS âûâàåòñÿ ñ åãî ìàêñèìàëüíûì çíà÷åíèåì ïî
(âûâîä 5 DA1) è «çåìëåé» (âûâîä 4 DA1), – ñïðàâî÷íîìó ëèñòêó.
êàê ñãëàæèâàþùèé. Ýòî íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ
÷åðåç ïîäñòðîå÷íûé ðåçèñòîð R8 è ïîñëåäî-  îòëè÷èå îò ìèêðîñõåìû U2010B ìèêðî-
âàòåëüíî âêëþ÷åííûé ñ íèì ðåçèñòîð R8_1 ñõåìà U2008B èìååò òîëüêî îäèí âõîä ISNS
(âûâîä 1 DA1), ïðåäíàçíà÷åííûé äëÿ èçìå-
ðåíèÿ íàïðÿæåíèÿ íà òîêîèçìåðèòåëüíîì
ðåçèñòîðå R6. Ôàêòè÷åñêè – ýòî åãî ïîòåíöè-
àë îòíîñèòåëüíî «çåìëè». Â ìèêðîñõåìå

ÐàäèîËîöìàí – íîÿáðü 2019 ÑÕÅÌÛ 61

îòñóòñòâóþò äâå îïöèè: çàùèòà ïî òîêó (ïîý- èñêëþ÷àÿ íàñòðîéêó çàùèòû ïî òîêó, ïîñêîëü-
òîìó â ñõåìå íå ïðåäóñìîòðåí ñâåòîäèîä è êó òàêîé çàùèòû â U2008B íå ïðåäóñìîòðåíî.
âûâîä äëÿ íåãî) è âûõîä îïîðíîãî íàïðÿæå- Îáîçíà÷åíèÿ âñåõ ðåçèñòîðîâ, èñïîëüçóå-
íèÿ (VREF), êàê â U2010B. Êðîìå òîãî, âûõîä ìûõ äëÿ íàñòðîéêè (R8, R10, R7, R14 è P1),
íàïðÿæåíèÿ êîìïåíñàöèè íàãðóçêè (COMP) ñõåìû íà Ðèñóíêå 2 – òå æå, ÷òî è íà Ðèñóí-
óæå ñîåäèíåí ñ âõîäîì CTRL âíóòðè ìèêðîñ- êå 1, ïîýòîìó, ÷òîáû íå ïîâòîðÿòüñÿ, ïîäðîá-
õåìû. Ýòîò âûâîä (âûâîä 3 DA1) òàê è íàçû- íîå îïèñàíèå íàñòðîéêè íå ïðèâîäèòñÿ.
âàåòñÿ Control input/compensation output. Â
ñâÿçè ñ ýòèì îäèí êîíåö ïîòåíöèîìåòðà P1 Çäåñü ñëåäóåò åùå ðàç óïîìÿíóòü, ÷òî íà
÷åðåç ðåçèñòîð R14 ïîäêëþ÷åí ê íàïðÿæå- ïëàòå ïðèñóòñòâóåò äîñòàòî÷íî âûñîêîå
íèþ ïèòàíèÿ –VS (à íå ê VREF, êàê â U2010B), íàïðÿæåíèå ~220 Â, ïîýòîìó ïðè íàñòðîéêå
âòîðîé åãî êîíåö ÷åðåç ðåçèñòîð R7 ïîäêëþ- àâòîð íàñòîÿòåëüíî ðåêîìåíäóåò èñïîëüçî-
÷åí ê «çåìëå», à äâèæîê – ÷åðåç ïîäñòðîå÷- âàòü îòâåðòêó ñ ïëàñòèêîâîé ðó÷êîé è êåðàìè-
íûé ðåçèñòîð R10 è ïîñëåäîâàòåëüíî ñ íèì ÷åñêèì øëèöåì, à ðó÷êà ïîòåíöèîìåòðà P1
âêëþ÷åííûé ðåçèñòîð R10_1 – ê âõîäó CTRL. òàêæå äîëæíà áûòü ïëàñòèêîâîé, òî åñòü äîë-
Ðåçèñòîð R10 òàêæå ñëóæèò äëÿ íàñòðîéêè æíà áûòü õîðîøî èçîëèðîâàíà îò ìåòàëëè-
êîìïåíñàöèè íàãðóçêè. Ñàì ïîòåíöèîìåòð ÷åñêîãî ñòåðæíÿ ïîòåíöèîìåòðà.ÐË
P1 ðàñïîëîæåí îòäåëüíî îò ïëàòû (íà êîðïó-
ñå – ñì. äàëåå) è ïîäêëþ÷àåòñÿ ê íåé ñ Ëèòåðàòóðà
ïîìîùüþ 3-æèëüíîãî ïðîâîäà, îäèí êîíåö
êîòîðîãî ïðèïàÿí ê P1, à âòîðîé – ê 3- 1. Êóçüìèíîâ À. Òèðèñòîðíûé ðåãóëÿòîð ñêîðîñòè
êîíòàêòíîìó ðàçúåìó X4, ïðåäñòàâëÿþùåìó âðàùåíèÿ êîëëåêòîðíûõ äâèãàòåëåé ïîñòîÿí-
ñîáîé òðè öàíãîâûõ ãíåçäà ñ ðàññòîÿíèåì íîãî òîêà. Ñîâðåìåííàÿ ýëåêòðîíèêà. ¹ 2.
ìåæäó ñîáîé 2.54 ìì (SIP-3). Ýòîò ðàçúåì 2013.
ïîäêëþ÷àåòñÿ ê îòâåòíîìó ðàçúåìó X3, ðàñ-
ïîëîæåííîìó íà ïëàòå è ïðåäñòàâëÿþùåìó 2. Êóçüìèíîâ À. Èçãîòîâëåíèå óñòðîéñòâ íà
ñîáîé 3 öàíãîâûõ øòûðÿ (PSLM-3). ïå÷àòíûõ ïëàòàõ ñ âûñîêèì ðàçðåøåíèåì â
äîìàøíèõ óñëîâèÿõ. Òåõíîëîãèè â ýëåêòðî-
Êîíäåíñàòîð C4 ñëóæèò äëÿ ñãëàæèâàíèÿ ííîé ïðîìûøëåííîñòè. ¹ 1. 2011.
íàïðÿæåíèÿ íà âõîäå CTRL, ïîñêîëüêó, êàê
óæå îòìå÷àëîñü, äëÿ ïîëó÷åíèÿ ýòîãî íàïðÿ- 3. Êóçüìèíîâ À. Òåõíîëîãèÿ èçãîòîâëåíèÿ ïå÷àò-
æåíèÿ èñïîëüçóåòñÿ íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ íûõ ïëàò ñ âûñîêèì ðàçðåøåíèåì â ëþáèòå-
–VS, ïîëó÷åííîå îäîïîëóïåðèîäíûì âûïðÿ- ëüñêèõ óñëîâèÿõ. Ðàäèî. 2017. ¹ 10.
ìèòåëåì è èìåþùåå çíà÷èòåëüíûå ïóëüñà-
öèè. Óñòðîéñòâî ïîäêëþ÷àåòñÿ ê ñåòåâîìó 4. Êóçüìèíîâ À. Êàê èñïîëüçîâàòü ôîëüãó îáðàò-
íàïðÿæåíèþ ~220  ñ ïîìîùüþ ñòàíäàðòíîé íîé ñòîðîíû îäíîñòîðîííåé ïå÷àòíîé ïëàòû â
äâóõêîíòàêòíîé âèëêè X5. êà÷åñòâå îáùåãî ïðîâîäà. Ðàäèî. 2019. ¹ 2.

Íàñòðîéêà ñõåìû Ðèñóíîê 2 àáñîëþòíî Ìàòåðèàëû ïî òåìå
àíàëîãè÷íà íàñòðîéêå ñõåìû Ðèñóíîê 1,
1. Datasheet Atmel U2008B

2. Datasheet Atmel U2010B

3. Datasheet STMicroelectronics BTA24

4. Datasheet Diotec SM4007

Îêîí÷àíèå â ñëåäóþùåì íîìåðå

62 ÑÕÅÌÛ ÐàäèîËîöìàí – íîÿáðü 2019

Öèôðîâîé

ïîòåíöèîìåòð

èìèòèðóåò

ëîãàðèôìè÷åñêóþ õàðàêòåðèñòèêó
äëÿ òî÷íîãî óïðàâëåíèÿ óñèëåíèåì

Stephen Woodward

EDN

ÖÖèôðîâûå ïîòåíöèîìåòðû (ÖÏ) – ýòî Äëÿ êîäà ïîëîæåíèÿ äâèæêà 8 èëè áîëüøå
(óñèëåíèå áîëåå 300) ýòî îáåñïå÷èâàåò äîñ-
ïîâñåìåñòíî ðàñïðîñòðàíåííûå êîìïîíåí- òàòî÷íî õîðîøåå ðàçðåøåíèå, ïîçâîëÿÿ ïîëó-
òû, äîñòóïíûå â ðàçëè÷íûõ êîðïóñàõ, ñ ðàç- ÷èòü øàã ðåãóëèðîâêè óñèëåíèÿ 1 äÁ èëè ëó÷-
íûìè âàðèàíòàìè ñîïðîòèâëåíèÿ è ðàçðåøå- øå. Îäíàêî ïðè çíà÷åíèÿõ íèæå 8 ðàçðåøå-
íèÿ. Îäíàêî íåìíîãèå ðåàëèçóþò ñ èõ íèå ïî óñèëåíèþ ñóùåñòâåííî óõóäøàåòñÿ.
ïîìîùüþ ÷òî-ëèáî, êðîìå îáû÷íîé ëèíåéíîé Íàïðèìåð, åñëè òðåáóåòñÿ óñòàíîâèòü óñèëå-
ôóíêöèè çàâèñèìîñòè ñîïðîòèâëåíèÿ îò óñòà- íèå 100 èëè ìåíüøå, î äîñòèæåíèè êàêîé-
íîâëåííîãî êîäà. Ýòîò ôàêò ñîçäàåò ïðîáëå- ëèáî ïðèåìëåìîé òî÷íîñòè ìîæíî çàáûòü.
ìû äëÿ ïðèëîæåíèé, êîòîðûì íåîáõîäèì Åäèíñòâåííûì âûáîðîì áóäóò çíà÷åíèÿ
øèðîêèé (òî åñòü, íåñêîëüêî äåêàä) äèíàìè- îêîëî 80 èëè îêîëî 120.
÷åñêèé äèàïàçîí ðåãóëèðîâêè óñèëåíèÿ.
Åñëè áû áûë äîñòóïåí òî÷íûé, ñòàáèëüíûé
Ïðåäñòàâüòå, íàïðèìåð, óñèëèòåëü ñ óñè- öèôðîâîé ïîòåíöèîìåòð ñ âûñîêèì ðàçðåøå-
ëåíèåì, êîòîðîå âû óñòàíàâëèâàåòå â äèàïà- íèåì è ëîãàðèôìè÷åñêîé õàðàêòåðèñòèêîé
çîíå îò 0 äî 10,000 (80 äÁ), èñïîëüçóÿ 8- (ëîãàðèôì ñîïðîòèâëåíèÿ, ïðîïîðöèîíàëü-
áèòíûé ÖÏ (ñ ðàçðåøåíèåì 1/256). Ïðè íûé çàïèñàííîìó êîäó), îðãàíèçîâàòü ñõåìó
ëèíåéíîé çàâèñèìîñòè ñîïðîòèâëåíèÿ îò óïðàâëåíèÿ óñèëåíèåì, êîòîðàÿ îáåñïå÷èâà-
ïîëîæåíèÿ äâèæêà (ëèíåéíàÿ ôóíêöèîíàëü- ëà áû ïîñòîÿííîå ðàçðåøåíèå â äÁ íà èíêðå-
íàÿ õàðàêòåðèñòèêà) çàâèñèìîñòü óñèëåíèÿ ìåíò âî âñåì äèàïàçîíå ðåãóëèðîâêè, áûëî áû
îò çàïèñàííîãî êîäà òàêæå áóäåò ëèíåéíîé. Ñ ëåãêî. Ê ñîæàëåíèþ, ëîãàðèôìè÷åñêèõ öèôðî-
êàæäûì øàãîì, ñìåùàþùèì äâèæîê ïîòåí- âûõ ïîòåíöèîìåòðîâ ñ õîðîøèì ðàçðåøåíèåì
öèîìåòðà ââåðõ ê îäíîé èç 256 ïîçèöèé, êîýô- (òî åñòü, ìåíåå 6 äÁ íà øàã) íå ñóùåñòâóåò.
ôèöèåíò óñèëåíèÿ èíêðåìåíòèðóåòñÿ ïðè-
áëèçèòåëüíî íà 40 (òî åñòü, óñèëåíèå áóäåò Íî íå âñå ïîòåðÿíî. Èäåÿ, ïðåäñòàâëåí-
ïðîõîäèòü çíà÷åíèÿ 0, 40, 80, 120, 160 è ò. ä.). íàÿ íà Ðèñóíêå 1, ðåàëèçóåò áëèçêîå ê ëîãà-

ÐàäèîËîöìàí – íîÿáðü 2019 ÑÕÅÌÛ 63

R1 * – 1% èëè
VIN – ëó÷øå

1 kW* A1
+

+3 Â AD5200 VSS1

VDD1 ÏÎÑË.-ÏÀÐÀËË. RAB = 10 kW ±30% –2 Â 18pF
CS ÐÅÃÈÑÒÐ ±500 ppm/°C B

CLK ÐÅÃÈÑÒÐ RB VW RW W 1 kW
ÓÏÐÀÂËÅÍÈß RA ~100 W
SDI A R2 VOUT
±3000
8 ppm/°C 100 kW*
Dx 1.8pF

GND ~+15 Â VDD2

ÏÐÅÄÓÑÒÀÍÎÂÊÀ SHDN –
ÏÎ ÂÊËÞ×ÅÍÈÞ A2

ÏÈÒÀÍÈß +

~–15 Â VSS2

Ðèñóíîê 1. Ëèíåéíûé öèôðîâîé ïîòåíöèîìåòð ìîäåëèðóåò ëîãàðèôìè÷åñêóþ
ôóíêöèîíàëüíóþ õàðàêòåðèñòèêó.

ðèôìè÷åñêîìó óïðàâëåíèå óñèëåíèåì ñ G = R2 æç Dx ÷ö; (4)
ïîìîùüþ îáû÷íîãî ëèíåéíîãî ÖÏ (òàêîãî, R1 è 255 - Dx ø
íàïðèìåð, êàê âûïóñêàåìûé Analog Devices
íåäîðîãîé áèïîëÿðíûé AD5200). 255G R1
R2
Îáîçíà÷èì äåñÿòè÷íîå ïðåäñòàâëåíèå Dx = R1 . (5)
ïîëîæåíèÿ äâèæêà ïîòåíöèîìåòðà (0 – 255) (6)
êàê Dx. Ðàñ÷åòíóþ ôîðìóëó äëÿ çàâèñèìîñòè 1 + G R2 (7)
êîýôôèöèåíòà óñèëåíèÿ óñèëèòåëÿ VOUT/VIN
îò Dx ëåãêî âûâåñòè, åñëè äåëàòü ýòî ïîýòàï- È, êîíå÷íî æå:
íî. Ïðåæäå âñåãî, ïðåäñòàâèì íàïðÿæåíèå
äâèæêà VW â âèäå ôóíêöèè âõîäíîãî íàïðÿæå- äÁ (G) = 20 log10 çæ R2 ´ Dx ÷ö
íèÿ VIN: è R1 255 - ø

Dx

VW = - VIN RAB Dx . (1) è
255 R1

Òåïåðü âûðàæàåì VOUT êàê ôóíêöèþ VW: G = 10äÁ 20
Ìû ïîëó÷àåì:
VOUT = - VW 255R2 . (2)
RAB(255 - Dx)

Çàòåì îáúåäèíÿåì âûðàæåíèÿ 1 è 2: 255 ×10äÁ 20 × R1
R2
Dx = R1 . (8)

1+ 10 äÁ 20 ×

VW 255R2 R2

G= VOUT = - RAB(255 - Dx) ; (3) Èíòåðåñíûå îñîáåííîñòè ïîëó÷åííûõ
VIN - VINRAB Dx óðàâíåíèé äëÿ óñèëåíèÿ âêëþ÷àþò â ñåáÿ:

255 R1 1. Îáåùàííîå (ïðèáëèçèòåëüíî) ëîãàðèô-
ìè÷åñêîå ïîâåäåíèå Dx/(255 – Dx). Êàê
ãäå G – êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ. âèäíî èç Ðèñóíêà 2, ïðè R2/R1=100 óñòà-

64 ÑÕÅÌÛ ÐàäèîËîöìàí – íîÿáðü 2019

80 1 íîê 1), òåì ñàìûì èñêëþ÷àÿ åãî âêëàä â
70 0.875 îøèáêó óñèëåíèÿ è óëó÷øàÿ âðåìåííýþ è
60 0.75 òåìïåðàòóðíóþ ñòàáèëüíîñòü íàñòðîéêè
50 0.625 óñèëåíèÿ.
40 0.5
30 0.375 3. Èñïîëüçîâàíèå ýëåìåíòà RAB îäíîâðå-
20 0.25 ìåííî â êà÷åñòâå ðåçèñòîðà îáðàòíîé
10 0.125 ñâÿçè óñèëèòåëÿ A1 è âõîäíîãî ðåçèñòîðà
0 A2 (Ðèñóíîê 1) ñíèæàåò ÷óâñòâèòåëüíîñòü
0 32 64 96 128 160 192 224 256 ê îòêëîíåíèþ è òåìïåðàòóðíîìó êîýôôè-
0 Ïîëîæåíèå äâèæêà = Dx öèåíòó ñîïðîòèâëåíèÿ RAB , îñòàâëÿÿ R1
äÁ è R2 åäèíñòâåííûìè äîìèíèðóþùèìè
äÁ/Dx ôàêòîðàìè, îïðåäåëÿþùèìè òî÷íîñòü
óñòàíîâêè óñèëåíèÿ.
Ðèñóíîê 2. Çàâèñèìîñòü óñèëåíèÿ â äÁ (îñü y
ñëåâà) è ðàçðåøåíèÿ óñòàíîâêè óñèëåíèÿ (îñü Åñëè òðåáóåòñÿ ðàçðåøåíèå, ëó÷øåå, ÷åì
y ñïðàâà) îò Dx (îñü x). 8 áèò (1/256), ìîæíî âûáðàòü òàêóþ ìèêðîñõå-
ìó, êàê 10-áèòíûé ÖÏ AD5292, ñ ïîìîùüþ
íîâêà Dx = 8 äàåò óñèëåíèå ïðèìåðíî êîòîðîé òî÷íîñòü óïðàâëåíèÿ óñèëåíèåì
10 äÁ, äàëåå ïðè Dx ðàâíîì 23, 128, 232 è ìîæíî ïîâûñèòü â ÷åòûðå ðàçà. Òîëüêî íå
247 êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ áóäåò óâåëè- çàáóäüòå â ôîðìóëàõ äëÿ óñèëåíèÿ 255 çàìå-
÷èâàòüñÿ, ñîîòâåòñòâåííî, äî 20 äÁ, íèòü íà 1023! Èëè, â îáùåì ñëó÷àå, äëÿ N-
40 äÁ, 60 äÁ è 70 äÁ. Îñîáåííî âàæíî òî, áèòíîãî ÖÏ: ÐË
÷òî ðàçðåøåíèå óñòàíîâêè óñèëåíèÿ îñòà-
åòñÿ íå õóæå 1 äÁ âî âñåì äèàïàçîíå R1
60 äÁ (1000:1). Êðîìå òîãî, Dx = 0 óñòà-
íàâëèâàåò íóëåâîå óñèëåíèå, à Dx = 255 Dx = (2N - 1) G R2 . (9)
ðàçðûâàåò îáðàòíóþ ñâÿçü. 1+ G R1
R2
2. Èñïîëüçîâàíèÿ äâèæêà ïîòåíöèîìåòðà â
êà÷åñòâå âõîäíîãî êîíòàêòà ýôôåêòèâíî Ìàòåðèàëû ïî òåìå
ïåðåìåùàåò âûâîä äâèæêà âíóòðü êîíòó-
ðà îáðàòíîé ñâÿçè óñèëèòåëÿ À1 (Ðèñó- 1. Datasheet Analog Devices AD5200
2. Datasheet Analog Devices AD5292

ÐàäèîËîöìàí – íîÿáðü 2019 ÑÕÅÌÛ 65

Óñîâåðøåíñòâîâàííàÿ ñõåìà

ìèíèìèçàöèè ýôôåêòà Ìèëëåðà

â êîððåêòîðå êîýôôèöèåíòà ìîùíîñòè

Gregory Mirsky

Electronic Design

ÂÂ [1] êàñêîäíîå ñîåäèíåíèå äâóõ MOSFET èñïîëüçóåòñÿ â ñîñòàâå óñèëèòåëÿ ñ âûñîêèì
êîýôôèöèåíòîì óñèëåíèÿ. Óñèëèòåëü ñ åäè-
ïîìîãëî óñòðàíèòü ýôôåêò Ìèëëåðà è çíà÷è- íè÷íûì óñèëåíèåì íå èìååò ýôôåêòà Ìèë-
òåëüíî óëó÷øèòü õàðàêòåðèñòèêè êîððåêòîðà ëåðà, õîòÿ îí ìîæåò èìåòü îãðîìíóþ âõîäíóþ
êîýôôèöèåíòà ìîùíîñòè (ÊÊÌ). åìêîñòü è ñîçäàâàòü òàêèå ýôôåêòû, êàê èñêà-
æåíèÿ ïåðåäíåãî è çàäíåãî ôðîíòîâ, ñâÿçàí-
Íàïîìíèì, ÷òî ýôôåêò Ìèëëåðà – ýòî íûå ñ ýòîé âõîäíîé åìêîñòüþ, è îáðàçîâàíèå
î÷åíü áîëüøîå óâåëè÷åíèå êàæóùåéñÿ âõîä- ïëàòî íà ãðàôèêå çàâèñèìîñòè çàðÿäà îò
íîé åìêîñòè òðàíçèñòîðà, îáóñëîâëåííîå íàïðÿæåíèÿ.
îòðèöàòåëüíîé îáðàòíîé ñâÿçüþ ñ âûõîäà
òðàíçèñòîðà íà âõîä, êîãäà òðàíçèñòîð

D4

V1 D5 R10 C15
+ 1M 0.1 µF
– D6
D7 R11
0.06
C8 C1 C2
4.7 nF C9 100 pF 100 pF
0.47
µF R5 R6

C13 R14 200 200
10 µF 330k
MOut IAC C10 D2 1N4148
–+ 0.047
VCC VAOut
V4 µF
18 U2 R8 470 R9 470
R16
LT1249 VSense 100

CAOut GTDR V2 D1

GND R17 1N4148
620 C5 C6
C11 C12
100 pF 1000 pF 300 pF 300 pF

R15 D8
10k 1N5819

Ðèñóíîê 1. Â ýòó óñîâåðøåíñòâîâàííóþ ñõåìó äîáàâëåí ïóòü ðàçðÿäà äëÿ âõîäíîé åìêîñòè

66 ÑÕÅÌÛ ÐàäèîËîöìàí – íîÿáðü 2019

Îäíàêî ïðîòåñòèðîâàííàÿ è îïóáëèêîâàí- ðîâàí êåðàìè÷åñêèì êîíäåíñàòîðîì åìêîñ-
íàÿ ñõåìà áûëà áîëåå ÷åì íåèäåàëüíîé ïî òüþ 10 ìêÔ. Ëó÷øå âñåãî M1 è M3 ðàáîòàþò
îäíîé âàæíîé ïðè÷èíå: âõîäíàÿ åìêîñòü òîãäà, êîãäà óïðàâëÿþòñÿ äâóõêàíàëüíûì
MOSFET âåðõíåãî êàñêàäà (CGS), íå èìåëà äðàéâåðîì MOSFET, òàêèì êàê LTC1693-1
íàäåæíîãî ïóòè ðàçðÿäà.  îïèñàííîé çäåñü èëè àíàëîãè÷íûì.
óñîâåðøåíñòâîâàííîé ñõåìå ýòîò íåäîñòàòîê
óñòðàíåí, è â ñòàòüå ïðåäñòàâëåíà ïîëíîñòüþ Âàæíî ñôîðìèðîâàòü ïðàâèëüíûå ñèãíà-
æèçíåñïîñîáíàÿ êîíñòðóêöèÿ óñîâåðøåíñòâî- ëû óïðàâëåíèÿ çàòâîðàìè M1 è M3 (Ðèñó-
âàííîãî êàñêîäíîãî ÊÊÌ. Íîìèíàëû è òèïû íîê 2). Òðàíçèñòîð M3 äîëæåí âûêëþ÷àòüñÿ
èñïîëüçîâàííûõ êîìïîíåíòîâ óêàçàíû òîëüêî ðàíüøå è âêëþ÷àòüñÿ ïîçæå, ÷åì M1, ÷òîáû
â äåìîíñòðàöèîííûõ öåëÿõ, è ìîãóò îòëè÷àòü- ïðåäîòâðàòèòü ïðîõîæäåíèå ñêâîçíîãî òîêà
ñÿ â çàâèñèìîñòè îò íàçíà÷åíèÿ ïðîåêòà. îò èñòî÷íèêà íàïðÿæåíèÿ V3 ÷åðåç çàìêíó-
òûå òðàíçèñòîðû M3 è M1.
Êàñêîäíàÿ ñõåìà ÊÊÌ ïîñòðîåíà íà òðåõ
MOSFET: M1, M2 è M3 (Ðèñóíîê 1). Òðàíçèñòî- Äâå ëèíèè çàäåðæêè, ïàðàìåòðû êîòîðûõ
ðà M3, ñëóæàùåãî äëÿ ðàçðÿäà åìêîñòè CGS çàâèñÿò îò èñïîëüçóåìûõ MOSFET, ôîðìèðó-
òðàíçèñòîðà M2, â ïðåäûäóùåé ñõåìå íå áûëî. þò óïðàâëÿþùèå íàïðÿæåíèÿ äëÿ M1 è M3.
Ýòîò MOSFET çíà÷èòåëüíî óëó÷øàåò õàðàêòå- Ýòè ëèíèè çàäåðæêè ïîñòðîåíû íà ôèëüòðàõ
ðèñòèêè ÊÊÌ è ïðè ïðàâèëüíîì óïðàâëåíèè íèæíèõ ÷àñòîò ñ îäèíàêîâûìè ñõåìàìè. Ïåð-
ðàñøèðÿåò äèàïàçîí ðàáî÷èõ ÷àñòîò ââåðõ. âàÿ ñîäåðæèò ðåçèñòîðû R5 è R6, êîíäåíñà-
òîðû C1 è C2 è äèîä D2, âòîðàÿ – R8, R9, C5,
P-êàíàëüíûé MOSFET äîëæåí óïðàâëÿòü- C6 è D1. Íàèëó÷øèì âàðèàíòîì áóäåò äðàé-
ñÿ ñèíôàçíî ñ òðàíçèñòîðîì M1. Çäåñü ìîæíî âåð MOSFET ñ òðèããåðàìè Øìèòòà íà âõîäàõ.
èñïîëüçîâàòü íåäîðîãîé íèçêîâîëüòíûé òðàí-
çèñòîð ñ óìåðåííûì çíà÷åíèåì ñîïðîòèâëå- Ïðèìåðîì äîñòóïíîãî èíòåãðàëüíîãî ÊÊÌ
íèÿ îòêðûòîãî êàíàëà. Èñòî÷íèê ïîñòîÿííîãî ìîæåò ñëóæèòü ìèêðîñõåìà U2. Ëèíèÿ ïèòà-
íàïðÿæåíèÿ V3 ïðåäñòàâëÿåò 12-âîëüòîâîå íèÿ çàìåíåíà èñòî÷íèêîì ïèòàíèÿ V1, à
ñìåùåíèå çàòâîðà M2 è äîëæåí áûòü áëîêè- äèîäû D4…D7 îáðàçóþò ñåòåâîé âûïðÿìè-
òåëü. Çäåñü ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ ïðàêòè÷åñ-

L1
200 µH

D2 D3 C14 C7 R1
M2 DSEE29-12CC 560 pF 470 80
µF
STW88N65M5 R12 R13
1M 19.1k

V3 + R7 1k
12 – R3
1k
In1 VCC1 D1
M3
Si5515_P

GND1 U1 Out1 C3 G3 C4 3 nF M1
220 µF IPB230N06L3
LTC1693-1
In2 VCC2 G1

GND2 Out2 R2 R4
1 1k

âåðõíåãî MOSFET êàñêîäíîé ñõåìû, óëó÷øàþùèé õàðàêòåðèñòèêè ÊÊÌ.

ÐàäèîËîöìàí – íîÿáðü 2019 ÑÕÅÌÛ 67

14 Â Íàïðÿæåíèå íà çàòâîðå M1 êè ëþáûå äèîäû, ïîäõîäÿùèå ïî äîïóñòèìî-
12 Â Íàïðÿæåíèå íà çàòâîðå M3 ìó íàïðÿæåíèþ è òîêó.
10 Â
Ìèêðîñõåìà U2 ôîðìèðóåò íà ðåçèñòîðå
8Â R17 ñèãíàë óïðàâëåíèÿ ñ øèðîòíî-èìïóëüñ-
6Â íîé ìîäóëÿöèåé, êîòîðûé äåëèòñÿ ìåæäó
4Â äâóìÿ ëèíèÿìè çàäåðæêè. Èç-çà ðàçíûõ
2Â çàäåðæåê â êàíàëàõ ïåðåäíèé è çàäíèé ôðîí-
0 òû, ïðîõîäÿ ÷åðåç ëèíèè çàäåðæêè, çàäåðæè-
–2 Â âàþòñÿ íà ðàçíîå âðåìÿ. Òàêèì îáðàçîì ôîð-
ìèðóþòñÿ íàïðÿæåíèÿ óïðàâëåíèÿ çàòâîðà-
ìñ ìè MOSFET M1 è M3 (Ðèñóíîê 2). ÐË
ìñ
ìñ Ññûëêè
ìñ
ìñ 1. «Êàñêîäíàÿ êîíôèãóðàöèÿ óñòðàíÿåò ýôôåêò
ìñ Ìèëëåðà â êîððåêòîðå êîýôôèöèåíòà ìîùíîñ-
ìñ òè». ÐàäèîËîöìàí, 2019, íîÿáðü, ñòð. 42.
ìñ
ìñ Ìàòåðèàëû ïî òåìå
ìñ
ìñ 1. Datasheet Linear Technology LT1249
2. Datasheet Linear Technology LTC1693
3.306 3. Datasheet IXYS DSEE29-12CC
3.308 4. Datasheet Infineon IPB230N06L3
3.310 5. Datasheet STMicroelectronics STW88N65M5
3.312
3.314
3.316
3.318
3.320
3.322
3.324
3.326

Ðèñóíîê 2. Äèàãðàììû íàïðÿæåíèé, óïðàâëÿ-
þùèõ çàòâîðàìè M1 (ñèíèé) è M3 (çåëåíûé),
ïîêàçûâàþò îòíîñèòåëüíûå ïîëîæåíèÿ
ôðîíòîâ, íåîáõîäèìûå äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ïðà-
âèëüíîé è íàäåæíîé ðàáîòû ñõåìû. (Ïî ãîðè-
çîíòàëè: âðåìÿ, ïî âåðòèêàëè: íàïðÿæåíèÿ íà
çàòâîðàõ).

68 ÑÕÅÌÛ ÐàäèîËîöìàí – íîÿáðü 2019

Ìàëîìîùíûé

ÊÌÎÏ ãåíåðàòîð

ñ äâóõòàêòíûì âûõîäîì

Shyam Tiwari

EDN

ÂÂûõîäíûå ñèãíàëû öèôðîâûõ ãåíåðàòî- áèïîëÿðíûé âûõîäíîé ñèãíàë ±2.8 Â. Ñèì-
ìåòðè÷íàÿ ôîðìà âûõîäíîãî ñèãíàëà íå òðå-
ðîâ íà îñíîâå ÒÒË èëè ÊÌÎÏ ëîãèêè, êàê ïðà- áóåò áëîêèðîâêè ïîñòîÿííîé ñîñòàâëÿþùåé
âèëî, ïðèâÿçàíû ê óðîâíþ çåìëè. Ôîðìèðî- ïðè ïèòàíèè ïüåçîèçëó÷àòåëÿ èëè äèíàìèêà.
âàíèå áèïîëÿðíîãî âûõîäíîãî ñèãíàëà, ñèì- Ñõåìà õîðîøî ðàáîòàåò ïðè ïèòàíèè íàïðÿ-
ìåòðè÷íîãî îòíîñèòåëüíî çåìëè, ïðåäñòàâëÿ- æåíèåì îò ±1  äî ±3  è îáåñïå÷èâàåò ñèì-
åò ñîáîé ñëîæíóþ çàäà÷ó. Íàïðÿæåíèå ïèòà- ìåòðè÷íûé âûõîäíîé ñèãíàë âî âñåì äèàïà-
íèÿ ±3  ïðåäñòàâëåííàÿ çäåñü ñõåìà ïîëó÷à- çîíå íàïðÿæåíèé èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ. ÐË
åò îò ÷åòûðåõ 1.5-âîëüòîâûõ áàòàðååê äëÿ
êàðìàííîãî ôîíàðÿ, ñðåäíÿÿ òî÷êà êîòîðûõ Ìàòåðèàëû ïî òåìå
ñëóæèò îïîðíûì óðîâíåì çåìëè (Ðèñóíîê 1).
Ñõåìà, ÷àñòîòà êîëåáàíèé êîòîðîé îïðåäåëÿ- 1. Datasheet Texas Instruments CD74HC14
åòñÿ ïîñòîÿííîé âðåìåíè R1C1, ãåíåðèðóåò

3 74HC14 4

5 74HC14 6 2.8 Â
0Â

3 Â DC –2.8 Â

14 9 74HC14 8 ÂÛÕÎÄ
12 ÇÅÌËß

74HC14

C1 R1 11 74HC14 10
–3 Â DC

13 74HC14 12
7

–3 Â DC

Ðèñóíîê 1. Äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ ñèììåòðè÷íîãî áèïîëÿðíîãî âûõîäíîãî ñèãíàëà â
ýòîì ãåíåðàòîðå èñïîëüçóåòñÿ íåñêîëüêî ëîãè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ.

ÐàäèîËîöìàí – íîÿáðü 2019 ÑÕÅÌÛ 69

Ñõåìà

ïîäàâëåíèÿ

äðåáåçãà êîíòàêòîâ ðåëå

John Guy, Maxim Integrated Products

EDN

ÐÐàçâèòèå ïîëóïðîâîäíèêîâûõ òåõíîëîãèé ëåðîì ãîðÿ÷åé çàìåíû. Òàêèå êîíòðîëëåðû
ñòàíîâÿòñÿ âñå áîëåå ïîïóëÿðíûìè â êà÷åñ-
ïîçâîëèëî çàìåíèòü ìèêðîñõåìàìè ìíîãèå òâå ñðåäñòâà êîììóòàöèè êîìïîíåíòîâ ñèñòå-
ìåõàíè÷åñêèå ðåëå, íî îáû÷íûå ðåëå âñå ìû áåç îòêëþ÷åíèÿ åå ïèòàíèÿ.  ñõåìå íà
åùå äîìèíèðóþò â ñèëüíîòî÷íûõ ñõåìàõ, ãäå Ðèñóíêå 1 êîíòàêòû ðåëå çàìåíÿþò êîíòàêòû
îíè äîëæíû âûäåðæèâàòü âûñîêèå íàïðÿæå- ìåõàíè÷åñêîãî ðàçúåìà.
íèÿ ïðîèçâîëüíîé ïîëÿðíîñòè. Îäíàêî äðå-
áåçã êîíòàêòîâ â ýòèõ ðåëå ìîæåò ñîçäàâàòü Ñõåìà óïðàâëåíèÿ óäåðæèâàåò ðåëå
ïðîáëåìû äëÿ îêðóæàþùèõ ñõåì. çàìêíóòûì, è çàìêíóòûå êîíòàêòû ðåëå ñîå-
äèíÿþò âõîä ñõåìû ãîðÿ÷åé çàìåíû ñ èñòî÷-
Îäèí ìåòîäîâ ïîäàâëåíèÿ äðåáåçãà êîí- íèêîì ïèòàíèÿ, íàïðÿæåíèå êîòîðîãî, â äàí-
òàêòîâ îñíîâàí íà ñî÷åòàíèè ðåëå ñ êîíòðîë- íîì ñëó÷àå, ðàâíî 28 Â. Ïîñëå òîãî, êàê âõîä-
íîå íàïðÿæåíèå äîñòèãíåò òðåáóåìîãî óðîâ-
ÎÒ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÀ Q1 Ê ÑÈÑÒÅÌÍÎÉ íÿ, ìèêðîñõåìà êîíòðîëëåðà ãîðÿ÷åé çàìåíû
MTD20P06 ÍÀÃÐÓÇÊÅ IC1 íå îòêðûâàåò p-êàíàëüíûé MOSFET Q1
ÏÈÒÀÍÈß K1 åùå, êàê ìèíèìóì, 150 ìñ. Ýòà çàäåðæêà äàåò
äîñòàòî÷íî âðåìåíè äëÿ óñïîêîåíèÿ êîíòàê-
4 òîâ ðåëå. Ïîñëå 150-ìèëëåñåêóíäíîé çàäåðæ-
êè ìèêðîñõåìà IC1 ïîäàåò îòêðûâàþùåå
28 Â 3 íàïðÿæåíèå íà çàòâîð MOSFET, è âûõîäíîå
1 íàïðÿæåíèå íà÷èíàåò íàðàñòàòü ñî ñêîðîñ-
ÂÛÕÎÄ òüþ 9 Â/ìñ. Êîíòðîëèðóåìàÿ ñêîðîñòü íàðàñ-
2 òàíèÿ ìèíèìèçèðóåò ïóñêîâîé òîê, òåì
ñàìûì, ñíèæàÿ íàãðóçêó íà èñòî÷íèê ïèòàíèÿ,
ÑÕÅÌÀ R1 12 3 ðåëå è êîíäåíñàòîðû, ïîäêëþ÷åííûå ê øèíå,
ÓÏÐÀÂËÅÍÈß 100k VS GATE DRAIN óïðàâëÿåìîé êîíòðîëëåðîì ãîðÿ÷åé çàìåíû.

6 ON PGOOD 5 Íà ïðèâåäåííîé äëÿ ïðèìåðà îñöèëëî-
4 GND ãðàììå (Ðèñóíîê 2) âèäíû òðè îòñêîêà êîíòàê-
òîâ ñ ïèêîâûì çíà÷åíèåì ïóñêîâîãî òîêà
IC1 ïî÷òè 30 À. Âåðõíèé êàíàë ïðåäñòàâëÿåò
MAX5902 âûõîäíîå íàïðÿæåíèå â ìàñøòàáå 10 Â/äåë,
à íèæíèé – âõîäíîé òîê â ìàñøòàáå 5 À/äåë.
ÇÅÌËß ÇÅÌËß Âûõîäíàÿ íàãðóçêà îáðàçîâàíà ïàðàëëåëü-

Ðèñóíîê 1. Ìèêðîñõåìà êîíòðîëëåðà ãîðÿ÷åé
çàìåíû è âíåøíèé MOSFET ïîäàâëÿþò äðå-
áåçã êîíòàêòîâ ðåëå K1.

70 ÑÕÅÌÛ ÐàäèîËîöìàí – íîÿáðü 2019

10 Â/äåë 10 Â/äåë

5 À/äåë 0.5 À/äåë

100 ìêñ/äåë 100 ìêñ/äåë

Ðèñóíîê 2. Êîíòàêòû ìåõàíè÷åñêîãî ðåëå K1 Ðèñóíîê 3. Ñõåìà Ðèñóíêà 1 óñòðàíÿåò äðåáåçã
äðåáåçæàò ïðè çàìûêàíèè. êîíòàêòîâ ðåëå è óìåíüøàåò ïóñêîâîé òîê.

íûì ñîåäèíåíèåì ðåçèñòîðà 54 Îì è êîíäåí- ðîãî òåïåðü ñîñòàâëÿþò ìåíåå 1.5 À, ïîñëå
ñàòîðà 100 ìÔ. Èñïîëüçîâàíèå â ýòèõ óñëîâè- êîòîðûõ òîê äîñòèãàåò óñòàíîâèâøåãîñÿ çíà-
ÿõ ñõåìû Ðèñóíêà 1 äàåò ëó÷øóþ êàðòèíó ÷åíèÿ 500 ìÀ. ÐË
(Ðèñóíîê 3). Îò÷åòëèâî âèäíà çàäåðæêà
íàðàñòàíèÿ âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ áåç Ìàòåðèàëû ïî òåìå
êàêèõ-ëèáî ïðîâàëîâ, âîçíèêàþùèõ â ðåçóëü-
òàòå äðåáåçãà êîíòàêòîâ. Íàìíîãî óìåíüøè- 1. Datasheet Maxim Integrated MAX5902
ëèñü êîëåáàíèÿ âõîäíîãî òîêà, áðîñêè êîòî- 2. Datasheet ON Semiconductor MTD20P06

ÐàäèîËîöìàí – íîÿáðü 2019 ÑÕÅÌÛ 71

Ìàñøòàáèðóåìîìó
ïåðåêëþ÷àòåëþ

íå íóæíû íè êîíäåíñàòîðû,
íè ñèíõðîíèçàöèÿ

Robert Most

EDN

ÑÑõåìû ïåðåêëþ÷àòåëåé ñ çàâèñèìîé ôèê- íûõ àíàëîãîâûõ ñèñòåì, òàêèõ êàê Hi-Fi
àóäèî èëè âèäåî, ñíèæàåò øàíñû ïðîíèêíî-
ñàöèåé êîíôèãóðàöèè 1 èç N îáû÷íî îñíîâà- âåíèÿ øóìà îáðàòíî â ïîëåçíûå ñèãíàëû.
íû íà öèôðîâûõ ðåøåíèÿõ. Òàêèå ñõåìû Íà Ðèñóíêå 1 èçîáðàæåíà ñõåìà ìàñøòàáè-
÷àñòî áûâàþò ïîëåçíûìè â èíòåðôåéñàõ ðóåìîãî ïåðåêëþ÷àòåëÿ 1 èç N, ïðåèìóùåñ-
ïîëüçîâàòåëÿ, òàêèõ êàê ìèêøåðñêèå êîíñî- òâî êîòîðîãî çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî â íåì
ëè, ñåëåêòîðû âèäåîïîòîêà èëè ñèñòåìû íåò íè ñèíõðîíèçàöèè, íè êîíäåíñàòîðîâ, è
ðåçåðâèðîâàíèÿ ñ óïðàâëåíèåì ïî òîêîâîé èìååòñÿ âñòðîåííàÿ èíäèêàöèÿ «àêòèâíîãî
ïåòëå. Èñêëþ÷åíèå öåïåé òàêòîâîé ñèíõðî- êàíàëà».
íèçàöèè, êîãäà ýòî âîçìîæíî, èç âûñîêîòî÷-

5Â

Ê ÑËÅÄÓÞÙÅÉ
ÑÅÊÖÈÈ

TCR22 TCR22 TCR22
ÂÛÁÎÐ 2 ÂÛÁÎÐ 3
ÂÛÁÎÐ 1
R1
470

1.5k ÊÀÍÀË 1 1.5k ÊÀÍÀË 2 1.5k ÊÀÍÀË 3

ÎÁÙÈÉ Ê ÑËÅÄÓÞÙÅÉ
ÑÁÐÎÑ ÑÅÊÖÈÈ

BF256C

Ðèñóíîê 1.  ýòîì ïåðåêëþ÷àòåëå ñ çàâèñèìîé ôèêñàöèåé ñ êîíôèãóðàöèåé 1 èç N íå èñïîëüçóþòñÿ
íè ñèíõðîíèçàöèÿ, íè êîíäåíñàòîðû. Ñâåòîäèîäû âûïîëíÿþò äîïîëíèòåëüíóþ ôóíêöèþ èíäèêà-
òîðîâ àêòèâíûõ êàíàëîâ.

72 ÑÕÅÌÛ ÐàäèîËîöìàí – íîÿáðü 2019

Ïðèíöèï ðàáîòû ýòîé ñõåìû îñíîâàí íà 5Â
ïåðåêëþ÷åíèè òîêîâ. Èñòî÷íèê âòåêàþùåãî
òîêà. îáðàçîâàííûé n-êàíàëüíûì ïîëåâûì ÏÀÐÍÛÉ ÎÄÈÍÎ×ÍÛÉ
òðàíçèñòîðîì ñ p-n ïåðåõîäîì BF256C, îáåñ- 470
ïå÷èâàåò òîê ïîðÿäêà 5 ìÀ, êîòîðûé ïðèìåð- Ê ÂÛÁÎÐÓ
íî ðàâåí òîêó óäåðæàíèÿ ëþáîãî ìàëîñèã- ÊÀÍÀËÎÂ
íàëüíîãî òèðèñòîðà. Êîãäà âû âûáèðàåòå 1k
êàíàë ïóòåì êðàòêîâðåìåííîãî íàæàòèÿ êíîï-
êè, âêëþ÷àåòñÿ ñîîòâåòñòâóþùèé òèðèñòîð, 2N3904
çàãîðàåòñÿ ñâåòîäèîä, ïîäêëþ÷åííûé ê åãî ÈËÈ
êàòîäó, è íà ëèíèè ÊÀÍÀË N óñòàíàâëèâàåòñÿ ÝÊÂÈÂÀËÅÍÒÍÛÅ
«ëîã. 1». Òèðèñòîð àâòîìàòè÷åñêè ôèêñèðóåò
âûáðàííóþ ëèíèþ äî òåõ ïîð, ïîêà íå áóäåò Ðèñóíîê 2. Òîêîâîå çåðêàëî çàìåíÿåò ïîëå-
íàæàòà êíîïêà âûáîðà äðóãîãî êàíàëà. Ïðè âîé òðàíçèñòîð ñ p-n ïåðåõîäîì èç Ðèñóíêà 1
àêòèâàöèè êëþ÷à ëþáîãî äðóãîãî êàíàëà è ïîçâîëÿåò âûáèðàòü ìåæäó îäíèì èëè
îòêðûâàåòñÿ ñîîòâåòñòâóþùèé òèðèñòîð è äâóìÿ àêòèâèðóåìûìè êàíàëàìè.
îòïóñêàåò ïðåäûäóùèé êàíàë. Òàêîå ïîâåäå-
íèå çàùåëêè îñíîâàíî íà íåñïîñîáíîñòè R1. Ñõåìó ëåãêî ìîäèôèöèðîâàòü òàê, ÷òîáû
èñòî÷íèêà îäíîâðåìåííî îòäàâàòü òîê, êîòî- îäíîâðåìåííî ìîãëè áûòü àêòèâèðîâàíû äâà
ðîãî õâàòèëî áû äëÿ óäåðæàíèÿ â îòêðûòîì òèðèñòîðà èëè áîëåå. Äëÿ ñèñòåìû ñ íåñêîëü-
ñîñòîÿíèè áîëåå ÷åì îäíîãî òèðèñòîðà. êèìè àêòèâíûìè êàíàëàìè óðîâåíü òîêà íàäî
óñòàíîâèòü òàêèì, ÷òîáû åãî õâàòàëî íà óäåð-
Äëÿ èçîëÿöèè êàòîäîâ òèðèñòîðîâ ñõåìå æàíèå â îòêðûòîì ñîñòîÿíèè òîëüêî òðåáóå-
íóæíû áëîêèðîâî÷íûå äèîäû. Ïðè èñïîëüçî- ìîãî êîëè÷åñòâà òèðèñòîðîâ, è íå áîëüøå.
âàíèè äëÿ ýòîé öåëè ñâåòîäèîäîâ, êàê ïîêàçà- Íàïðèìåð, äëÿ ñèñòåìû ñ äâóìÿ àêòèâíûìè
íî íà Ðèñóíêå 1, îíè áóäóò âûïîëíÿòü äîïîë- êàíàëàìè ïîòðåáóåòñÿ èñòî÷íèê âòåêàþùåãî
íèòåëüíóþ ôóíêöèþ èíäèêàòîðîâ àêòèâíîãî òîêà îò 8 äî 10 ìÀ. Íà Ðèñóíêå 2 èçîáðàæåíà
êàíàëà. Âû ìîæåòå èñïîëüçîâàòü ëèíèþ âîçìîæíàÿ àëüòåðíàòèâà èñòî÷íèêó òîêà,
ÊÀÍÀË N äëÿ âûáîðà àíàëîãîâîãî ïåðåêëþ- çàìåíÿþùàÿ ïîëåâîé òðàíçèñòîð è ðåçèñòîð
÷àòåëÿ, ìåõàíè÷åñêîãî ðåëå èëè èíîãî óñòðîé- R1. Åñëè â ìíîãîêàíàëüíîé êîíôèãóðàöèè
ñòâà. Ìàñøòàáèðóåòñÿ ñõåìà î÷åíü ïðîñòî. èñïîëüçóþòñÿ èíäèêàòîðíûå ñâåòîäèîäû, âû
Äëÿ êàæäîé äîïîëíèòåëüíîé ñåêöèè òðåáóþò- äîëæíû ïðèíÿòü íàäëåæàùèå ìåðû ïðåä-
ñÿ òîëüêî êíîïêà áåç ôèêñàöèè, ðåçèñòîð îñòîðîæíîñòè, ÷òîáû íå äîïóñòèòü ïðåâûøå-
1.5 êÎì, òèðèñòîð è äèîä. Ïîñêîëüêó â ñõåìå íèÿ ìàêñèìàëüíîãî òîêà ñâåòîäèîäîâ. ÐË
èñïîëüçóåòñÿ òîêîâîå óïðàâëåíèå, äëèííûå
ëèíèè ïðîáëåì íå ñîçäàþò; ñåêöèè êàíàëîâ Ìàòåðèàëû ïî òåìå
ìîãóò áûòü ðàçìåùåíû â ðàçëè÷íûõ ïîìåùå-
íèÿõ.  èñõîäíîì ñîñòîÿíèè ïðè âêëþ÷åíèè 1. Datasheet Fairchild BF256C
ïèòàíèÿ âñå êàíàëû âûêëþ÷åíû. Êðîìå òîãî,
íà Ðèñóíêå 1 ïîêàçàíà äîïîëíèòåëüíàÿ êíîï- 2. Datasheet Littelfuse TCR22
êà «ÎÁÙÈÉ ÑÁÐÎÑ». Ïðè íàæàòèè ýòîé êíîï-
êè âåñü òîê èñòî÷íèêà òîêà óõîäèò â íåå, è
ëþáîé àêòèâíûé òèðèñòîð çàêðûâàåòñÿ.

 ñõåìå ìîæíî èñïîëüçîâàòü n-êàíàëüíûé
ïîëåâîé òðàíçèñòîð äðóãîãî òèïà, íî äëÿ ñîîò-
âåòñòâóþùåãî ìàñøòàáèðîâàíèÿ òîê ñòîêà
áóäåò íåîáõîäèìî èçìåíèòü ñîïðîòèâëåíèå

ÐàäèîËîöìàí – íîÿáðü 2019 ÑÕÅÌÛ 73

Ãàëüâàíè÷åñêàÿ
èçîëÿöèÿ

äâóõïðîâîäíîãî èíòåðôåéñà

Minh-Tam Nguyen, Maxim Integrated

EDN

Øèíàì I2C è SBBus, â îòëè÷èå îò ÷åòû- òîìó æå ïðîâîäó. Íà Ðèñóíêå 1 ïîêàçàíà ñõå-
ðåõïðîâîäíûõ èíòåðôåéñíûõ ñòàíäàðòîâ ìà, îáåñïå÷èâàþùàÿ ãàëüâàíè÷åñêóþ èçîëÿ-
SPI, QSPI è Microwire, äëÿ ïåðåäà÷è äàííûõ öèþ äâóõïðîâîäíîãî èíòåðôåéñà. Íåáîëü-
òðåáóþòñÿ òîëüêî äâà ïðîâîäà, ïîñêîëüêó øîé òðàíñôîðìàòîð è äðàéâåð òðàíñôîðìà-
îòïðàâëÿþò è ïîëó÷àþò èõ îíè ïî îäíîìó è òîðà MAX253 èëè MAX845 (íà ñõåìå íå ïîêà-

5Â 5Â

R1 R2 R3 R6 R4
3.3k 2.2k 2.2k 3.3k 3.3k

D1

SDA SDA
(ÈÇÎË.)
ÂÅÄÓÙÈÉ
ÂÅÄÎÌÛÉ
R5 D2
2.2k
SCL
(ÈÇÎË.)

SCL

Ðèñóíîê 1. Íåñêîëüêî íåäîðîãèõ êîìïîíåíòîâ îáðàçóþò èçîëèðóþùèé áàðüåð
äëÿ äâóõ ëèíèé èíòåðôåéñà ïåðåäà÷è äàííûõ I2C.

74 ÑÕÅÌÛ ÐàäèîËîöìàí – íîÿáðü 2019

ÁÀÉÒ ÀÄÐÅÑÀ ÁÀÉÒ ÊÎÌÀÍÄÛ ÂÛÕÎÄÍÎÉ ÁÀÉÒ
ÂÅÄÎÌÎÃÎ ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÀ

SDA MSB LSB ACK MSB LSB ACK MSB LSB ACK
SCL

ÑÎÑÒÎßÍÈÅ «ÑÒÎÏ»

ÑÎÑÒÎßÍÈÅ «ÑÒÀÐÒ»

Ðèñóíîê 2. Íà ýòîì ðèñóíêå ïîêàçàíà âðåìåííàÿ äèàãðàììà îáìåíà ïî øèíå I2C äëÿ öèôðî-
àíàëîãîâîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ MAX517.

çàíû) ôîðìèðóþò èçîëèðîâàííîå íàïðÿæå- íèçêîì óðîâíå íà ëèíèè SDA ïîä äåéñòâèåì
íèå 5  èç 5-âîëüòîâîé øèíû ïèòàíèÿ âåäó- òîêà, ïðîõîäÿùåãî ÷åðåç ðåçèñòîð R2 è âõîä
ùåé ñòîðîíû ñèñòåìû. Âûáîð òðàíñôîðìà- îïòîïàðû, ôîðìèðóåòñÿ ñèãíàë ïîðÿäêà 0.4 Â
òîðà è îïòîïàðû îïðåäåëÿåòñÿ ñêîðîñòüþ (ñóììà íàïðÿæåíèé íà âûõîäå îïòîèçîëÿòî-
ïåðåäà÷è äàííûõ è íàïðÿæåíèåì èçîëèðóþ- ðà è íà äèîäå Øîòòêè D2, ñìåùåííîì â ïðÿ-
ùåãî áàðüåðà â âàøåì ïðèëîæåíèè. Â ñõåìå ìîì íàïðàâëåíèè). Ïîäòÿãèâàþùèå ðåçèñòî-
íà Ðèñóíêå 1 èñïîëüçóåòñÿ îïòîèçîëÿòîð ðû R1, R4 è R6 íåîáõîäèìû äëÿ ñîâìåñòè-
6N138, âûïóñêàåìûé êîìïàíèåé Toshiba. ìîñòè ñî ñòàíäàðòîì I2C. Ïîñëå òîãî, êàê âåäó-
Ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî çàäàþùèì óñòðîéñòâîì ùèé, îïèñàííûì âûøå îáðàçîì, îáðàùàåòñÿ
â ñõåìå áóäåò ìèêðîïðîöåññîð èëè ìèêðîêîí- ê âåäîìîìó, àäðåñóåìîå âåäîìîå óñòðîéñòâî
òðîëëåð, ïîýòîìó îãðàíè÷åíèÿ íà âûõîäíîé îòâå÷àåò áèòîì ïîäòâåðæäåíèÿ (ACK) íèçêî-
òîê âûâîäà SDA ïðîöåññîðà òðåáóþò, ÷òîáû ãî óðîâíÿ. Äâóíàïðàâëåííàÿ ëèíèÿ SDA
ìèíèìàëüíûé òîê âêëþ÷åíèÿ îïòðîíà áûë ïîçâîëÿåò ïåðåäàâàòü äàííûå â îáîèõ
ìåíüøå 3 ìÀ. Íî äàæå ïðè òàêèõ óñëîâèÿõ, íàïðàâëåíèÿõ, òîãäà êàê îäíîíàïðàâëåííàÿ
êîýôôèöèåíòà ïåðåäà÷è òîêà âûáðàííîé ëèíèÿ SCL äîëæíà ïåðåäàâàòü ñèãíàëû ëèøü
îïòîïàðû, ðàâíîãî 300%, äîñòàòî÷íî äëÿ îò çàäàò÷èêà ê âåäîìîìó. Ïåðåäà÷à äàííûõ
îáåñïå÷åíèÿ ïðàâèëüíîé ðàáîòû ýòîé ñõåìû. çàâåðøàåòñÿ ñîñòîÿíèåì ÑÒÎÏ, â êîòîðîì
îáû÷íî ïðîèñõîäèò ïåðåõîä ëèíèè SDA èç
Íà âåäîìîé ñòîðîíå äîëæíî íàõîäèòüñÿ íèçêîãî ñîñòîÿíèÿ â âûñîêîå ïðè âûñîêîì
óñòðîéñòâî, ñîâìåñòèìîå ñ I2C, òàêîå êàê 8- óðîâíå íà ëèíèè SCL. ÐË
ðàçðÿäíûé ÖÀÏ MAX517 èëè ñèñòåìà ñáîðà
äàííûõ MAX127. Êîãäà øèíà íå èñïîëüçóåò- Ìàòåðèàëû ïî òåìå
ñÿ, óðîâíè ñèãíàëîâ íà ëèíèÿõ SDA è SCL íà
ñòîðîíå âåäóùåãî óñòðîéñòâà äîëæíû áûòü 1. Datasheet Toshiba 6N138
âûñîêèìè. Òèïè÷íîì óñëîâèåì ÑÒÀÐÒ äëÿ
øèíû I2C ÿâëÿåòñÿ ïåðåõîä ëèíèè SDA èç 2. Datasheet Maxim Integrated MAX253
âûñîêîãî ñîñòîÿíèÿ â íèçêîå ïðè ñîõðàíåíèè
íèçêîãî óðîâíÿ íà ëèíèè SCL (Ðèñóíîê 2). Ïðè 3. Datasheet Maxim Integrated MAX517

4. Datasheet Maxim Integrated MAX845

ÐàäèîËîöìàí – íîÿáðü 2019 ÑÕÅÌÛ 75

Æóðíàë äëÿ òåõ, êòî èíòåðåñóåòñÿ ýëåêòðîíèêîé

Åñëè âàì
íåáåçðàçëè÷íû òåìû:

ìèêðîêîíòðîëëåðû
àâòîìàòèçàöèÿ
ñèëîâàÿ ýëåêòðîíèêà
ñâåòîòåõíèêà
ÑÀÏÐ
èçìåðåíèÿ

èëè âû ÿâëÿåòåñü íîñèòåëåì
ïåðåäîâûõ çíàíèé â äðóãèõ
îáëàñòÿõ ýëåêòðîíèêè è ãîòîâû èõ
ïîïóëÿðèçèðîâàòü -
ïðèãëàøàåì ê ñîòðóäíè÷åñòâó!