Журнал РАДИОЛОЦМАН, апрель 2020
Электрическим транспортным средствам, большим аккумуляторным блокам, средствам домашней автоматизации, промышленным и телекоммуникационным устройствам может требоваться преобразование высоких напряжений в ±12 В для питания двуполярным напряжением усилителей, датчиков, преобразователей данных и контроллеров промышленных процессов. Одной из проблем во всех этих системах является создание компактного, эффективного двуполярного регулятора, способного работать в диапазоне температур от –40 °C до +125 °C, что особенно важно в автомобильной промышленности и других приложениях, работающих при высоких температурах.
Линейные регуляторы хорошо понятны и обычно возглавляют список кандидатов на использование в биполярных источниках питания, но для упомянутых ранее приложений с высоким входным и низким выходным напряжением они не подходят, главным образом из-за рассеяния большого количества тепла в линейном регуляторе при высоких коэффициентах понижения. Кроме того, для двуполярного решения требуются, как минимум, две интегральные схемы: один линейный стабилизатор положительного напряжения и преобразователь с отрицательным выходным напряжением. Лучшим решением было бы использование одного импульсного регулятора, позволяющего из относительно высокого входного напряжения получить оба выходных напряжения с хорошим КПД и качеством стабилизации и одновременно уменьшить занимаемую площадь и стоимость.
В этой статье представлены две элегантные схемы, вырабатывающие выходное напряжение ±12 В из широкого диапазона входных напряжений от 30 В до 400 В, в каждой из которых используется один высоковольтный преобразователь LT8315. Одна схема имеет изолированную обратноходовую топологию, вторая основана на неизолированной понижающей топологии. Сама LT8315 представляет собой высоковольтный монолитный преобразователь с интегрированным 630-вольтовым MOSFET, выдерживающим ток до 300 мА, схемой управления и высоковольтной цепью запуска, выпускаемый в 20-выводном корпусе TSSOP с улучшенным тепловым сопротивлением.