Микросхемы супервизоров питания компании ON Semiconductor
Самые простые интегральные формирователи сигналов сброса появились в начале 90-х годов как альтернатива традиционной схеме на RC-цепочке. Современные электронные компоненты типа микроконтроллеров или процессоров имеют встроенные модули мониторинга питания, сторожевые таймеры и прочие средства против зависания и неправильного функционирования при сбоях по питанию. Тем не менее, для обеспечения высокой надежности в аппаратуре для ответственных приложений используются отдельные супервизоры питания. По данной причине эти простые устройства до сих пор востребованы на современном рынке электронной аппаратуры.
Супервизоры питания — интегральные микросхемы, которые изменяют состояние своего выходного цифрового сигнала, если уровень напряжения питания оказывается ниже определенной пороговой величины напряжения. Супервизоры предназначены для работы в микропроцессорных системах и формируют сигнал RESET при падении напряжения ниже допустимого уровня. Современная схема микропроцессорного супервизора (диспетчера) является дешевым и эффективным средством для контроля и автоматического поддержания работы операционной системы без сбоев. Эти приборы потребляют малую мощность, имеют низкую цену при широком диапазоне встроенных функций и размещаются в небольших корпусах. Интегрированная структура микросхемы объединяет источник опорного напряжения и компаратор с температурно-компенсированным порогом и гистерезисом. Корректная работа формирователя сброса гарантирована при минимальном уровне входного напряжения 1 В.
Микросхемы супервизоров питания выпускают в настоящее время десятки компаний, среди которых Maxim, ON Semiconductor, NXP, Microchip, ROHM, STMicroelectronics, Analog Devices, Holtek и др.
Первая микросхема супервизора MAX809 в корпусе SOT23 была разработана компанией Maxim и стала стандартом для всех остальных производителей. В настоящее время MAX809 и ее аналоги выпускаются с несколькими пороговыми напряжениями, задаваемыми при производстве. Производитель гарантирует точность ±2,6% при работе в диапазоне температур –40…+85 °C и минимальный период сброса 140 мс.
За время производства микросхемы были существенно оптимизированы ее функциональные качества; уменьшились энергопотребление, размеры корпуса и цена; расширились возможности для специфических приложений и диапазон рабочих температур. Супервизоры питания применяются в секторе промышленной автоматики и в автомобильной электронике, где сбой по питанию может привести к выходу из строя силовых приводов и механическим разрушениям системы.
В настоящее время выпускаются интегральные устройства, в которых функция супервизора питания дополнена входом ручного сброса, сторожевым таймером, индикацией пониженного питания, встроенным ЕЕПРОМ, маломощным LDO и возможно формирование нескольких сигналов при различных сбоях по питанию.
Типовая схема Супервизора «Рис.1»
По этой схеме выполнены микросхемы Супервизоров: KIA70xx Series; PST529 Series; отечественные серии К1171СП2хх, К1274хх. То есть, здесь, большинство простейших универсальных трехвыводных супервизоров питания общего назначения.
Рис.1 — Типовая схема Супервизора:
Пояснение работы схемы
На компаратор поступает два напряжения, формируемые:
(1) каскадом со стабилитроном = Vcc — dUстаб. (фиксированная аддитивная добавка)
(2) резистивным делителем = Vcc * R2/(R1+R2) (пропорциональная часть)
Изначально: (1)>(2), компаратор выдаёт «лог.0» на выходе.
При уменьшении Vcc, пропорциональная часть (2) от Vcc — уменьшается медленнее, чем целое Vcc (1)… В конце концов, потенциал (1) нагонит и сравняется с (2).
Смещение dUстаб. не влияет на скорость схождения — это лишь небольшая фора для (1), чтобы успеть нагнать напряжение (2), которое стартует при изначально более «выгодных» условиях Хотя, скорость снижения напряжения (1) быстрее. Однако, если бы не было смещения dUстаб., то (1) никогда бы не догнал (2), но они бы лишь сравнялись только в точке =0V.
Практически, процессы можно проиллюстрировать графиком «Рис.3», который облегчает настройку параметров системы и делает вещи более очевидными.
Точка равенства напряжений (1)=(2): Uпорог-dUстаб. = Uпорог*R2/(R1+R2)
Рис.3 — Точка переключения компаратора:
Примечание: Для универсальности, далее в расчётах и по тексту, будем обозначать смещение и Стабилитрона, и ИОНа одинаково: dUстаб. (номинал стабилитрона) = Uref (номинал ИОН). По сути, это одно и тоже, тождественно.
Расчёт схемы
Пусть, требуется Uпорог=3.2V
Номинал стабилитрона: Uref=3/4*Uпорог=2.4V (меньше не бывает, и в рекомендуемый диапазон попадает)
Стабилитрон BZV55-B/C2V4 имеет ток утечки Irmax=50uA.
Следовательно, в него надо загонять ток на порядок больше >500uA.
Следовательно, номинал токоограничивающего резистора должен быть менее R3 < (Uпорог-Uref)/500uA=1600R, т.е. R3=1.5k
Компаратор должен иметь «Выход с открытым коллектором»…
В модели использован Идеальный компаратор (для безглючности симуляции и чётких графиков), но входные каскады рассчитаем, для примера, на реальные компараторы общего назначения:
LMx39 (4шт. Компаратора, Питание single +2..36V, или dual +-1..18V)
у него, средний входной ток: «Input Bias Current Max.» = 250nA
плюс, для верности, дифференциал между входами: «Input Offset Current Max.» = 50nA
LMx93 (2шт. Компаратора, Питание single +2..36V, или dual +-1..18V)
у него, средний входной ток: «Input Bias Current Max.» = 500nA
плюс, для верности, дифференциал между входами: «Input Offset Current Max.» = 200nA
(хм, этот — вообще, так себе. )
Предположим, реальная схема будет построена на компараторе «LMx39». Максимальный ток по входу, при самых неблагоприятных условиях, будет = «Input Bias Current Max.» + «Input Offset Current Max.» = 300nA
Следовательно, через резистивный делитель должен протекать ток, как минимум, на порядок больше >3uA. Тогда, сумма номиналов резисторов должна быть, как минимум, меньше: (R1+R2) < Uпорог/3uA=1M
Хотя, для точности — желательно, конечно, чтобы через резистивный делитель протекал ток на два порядка больше >30uA. Тогда, сумма номиналов резисторов должна быть меньше: (R1+R2) < Uпорог/30uA=100k…
Но при таком грубоватом компараторе (со значительными утечками) — мы не будем гнаться за идеальной схемотехникой. Тем более, что «типичные» токи утечки ожидаются на порядок меньше, чем «максимальные»… Поэтому, здесь, рекомендую рассчитывать на границу: (R1+R2)
Второе уравнение системы, для расчёта резисторов:
(Uпорог-Uref)=Uпорог*R2/(R1+R2) или
R2/R1=(Uпорог/Uref-1)
а учитывая, что у нас Uref=3/4*Uпорог:
R1=3*R2.
Решив систему уравнений, получаем номиналы: R1=150k, R2=51k…
Окончательную подстройку границы срабатывания производим экспериментально…
Отключение супервизора WT7525 N140
Супервизор WT7525 N140 производит мониторинг напряжения на шинах блока, отслеживает перегрузку, отвечает за пуск и аварийную остановку. Для его отключения необходимо произвести два простых действия.
- Удаляем супервизор с платы и ставим перемычку от второго к третьему посадочному выводу микросхемы.
- Удаляем конденсатор дежурки С32. Если этого не сделать, будут наблюдаться проблемы со стартом блока. Если все прошло успешно — блок будет запускаться автоматически при включении в сеть. Стоит также отметить, если С32 неисправен, блок будет стартовать с ним, но, его присутствие дает помехи, добиться нормальной работы блока невозможно.
Объявления
А что вы хотите там увидеть? — укажите — я нарисую. Так питание прыгает. Я, для того и поставил вспомогательный лабораторный блок питания — чтобы посмотреть режимы при постоянно включённом контроллере. Вы, по моему, не вкурили темы: нет там самозапитки. Точнее — на выходе, как вышеозначено, не устанавливается выходное напряжение — и не поступает на самозапитку и не питает микросхему. Та нет — там прыгает в размере нескольких вольт. Другое дело — что режимы изменились при повышении напряжения. Но напряжение должно было-бы дойти до двенадцати вольт (как раньше) — а оно даже до этого не доходит. Хотя, с другой стороны — как тогда микросхема (с 9-ти) включается. А может она и вообще не включается? — может это я наблюдаю не действие контроллера — а эффекты от подачи тока на трансформатор с питания. Та-неее — а при чём тогда подключение сторонней цепи и нормальная работа с самозапиткой. — и оно цокает!
И есть маленький пустячок при мостовом включении — нагрузка на усилитель увеличивается в два раза. Если нагрузка 4 Ом, то каждый усилитель будет работать как на 2 Ом. Не каждому усилителю понравится.
Я коду не слышал. Слышал ИГВИН с Вегалаба — говорит что хороший. Меня лично не пугаю и 0,1-0,2% второй при монотонном спаде во всем диапазоне частот. Играет это дело комфортно вполне. Сам делал несколько раз только с пленочными шунтами единицы-десяток uF на плате мощника. Патологий не замечено. Но мощности были небольшие. До полтинника.
Ну да, Emotiva. Фирма не старая, запомнились их первые усилители, интересно смотреть за развитием, ибо внутренности не стесняются показать (в Accuphase заглянуть тоже интересненько, к стати). После усиливается желание и для себя сделать красиво, а не абы как тяпляп. Вот после прослушки Emotiva XPA-DR2 с Fyne Audio вроде F704 (играет очень даже не плохо) твёрдо себе пообещал и свои бандуры порадовать ножками по красивше. Ну, когда нибудь ))
Говорили про запараллеливание выходов обычных усилителей. А мостовой усилитель — это два одинаковых усилителя, один из которых усиливает сигнал в противофазе. Выход такого усилителя — это сигнал + и сигнал -. Нагрузка включается между выходами. Теоретически — мощность на выходе х4 раза. Но из-за неидеальности БП в основном в 2-3 раза. Погуглите мостовой усилитель и всё поймёте по картинкам.
Корректор коэффициента мощности
Не будем вдаваться в подробности, поскольку статьи на эту тему уже были: раз и два. Скажем только, что корректор коэффициента мощности должен быть во всех компьютерных БП, желательно активного типа (A-PFC).
Плюсы корректора:
1) Снижается нагрузка на сеть.
2) Повышенный диапазон входного напряжения (чаще всего, но не всегда).
3) Улучшение работы инвертора.
Минусы:
1) Увеличивается сложность конструкции, соответственно, снижается надежность.
2) Возможны проблемы при работе с UPS.
Косплей
Сегодня основная интрига продолжает раскручиваться вокруг газа за рубли. По теме — главное:
1. Несколько стран ЕС требуют от организации более четких разъяснений по поводу требования России платить за газ в рублях.
2. Открытие двух счетов в рублях и евро для оплаты российского газа нарушает режим санкций, поскольку в таком случае компания-покупатель не может контролировать движение средств, заявил высокопоставленный представитель Евросоюза.
// Если это заявление будет официально подтверждено — это будет однозначно указывать на то, что все покупки за рубли по схеме с Газпромбанком будут идти на страх и риск покупателя, т.к. это будет считаться нарушением санкций. Ждем либо «бунта на корабле» в ЕС — когда страны будут сознательно нарушать санкции, либо отключения газа. В любом случае, будет интересно. Для тех, кто считает, что отключение газа для Европы станет катастрофой для России сообщаю:
1. «Газпром» отчитался о рекордной чистой прибыли за 2021 год в 2,093 трлн рублей.
2. Россия заработала $66 млрд на экспорте газа и нефти с начала военной операции против $147 млрд за весь 2021 год.
3. Польша покупает российский газ реверсом из Германии.
// Соответственно, некоторый запас прочности есть. Хотя я уверен, что промышленные страны Европы: Германия, Австрия, Венгрия, Италия вряд ли откажутся от газа в целях соблюдения мифической европейской солидарности. Да и Польша тоже.
Другие новости:
1. «Интеррос» Потанина выкупила 35% акций TCS Group у Тинькова.// Банк продолжит работу в нормальном режиме, а Олег Тиньков сможет спокойно жить, и продолжить свою борьбу с онкологией. Спасибо ему за хороший банк. И здоровья. Без сарказма.
2. Еврокомиссия (ЕК) может запустить правовую процедуру против стран Евросоюза, которые не будут выполнять условия санкций против России.// Это очень хорошо. Раскол в ЕС необходим. Это не злорадство, и не ура-патриотический выпад. Раскол нужен для эффективного проведения внешней экономической политики России.
3. Международные резервы России на 22 апреля составили $607,1 млрд. Неделю назад, 15 апреля, этот показатель равнялся — $611,1 млрд, следует из данных ЦБ. Таким образом, за неделю резервы сократились на $4 млрд.// Падение носит курсовой характер, и вызвано падением цены золота и курсов евро, юаня и японской йены. Нейтральная новость.
4. Федеральная антимонопольная служба (ФАС) сообщила, что Группа инвестиционно-строительных компаний MAX (ГИСК MAX) планирует приобрести сеть магазинов OBI.// Ситуация проясняется, видимо, одним из условий покупки была работа магазинов. Никому не нужны магазины с потерянной клиентской базой.
5. Федеральная антимонопольная служба (ФАС) России согласовала ходатайство булочно-кондитерскому холдингу «Коломенский» о приобретении российского подразделения крупнейшего производителя хлебобулочных изделий Fazer — компании «Хлебный дом».//Процесс перехода иностранного бизнеса в собственность российских владельцев продолжается.
6. Десятки районов Польши остались без сжиженного газа из-за введения Варшавой санкций против российской компании «Новатэк».// Народ Польши недоволен.
Товарная и валютная биржа: Рубль и нефть — огурцом! Твердые валюты — как в пятницу. Золотце пытается вернуться к 1900.
Индекс ММВБ: припал на 1,68%. В коридоре. Ничего не происходит.
Резюме: в экономике все спокойно (относительно конечно), несмотря на войну заявлений по рублегазовой теме.
Рекомендации не-инвесторам: Без изменений.
Частное обращение: завтра не будет утреннего поста. Только вечерний. Но большой.
Что желательно иметь для ремонта и проверки Блока Питания?
а. — любой тестер (мультиметр).
б. — лампочки: 220 вольт 60 — 100 ватт и 6.3 вольта 0.3 ампера.
в. — паяльник, осциллограф, отсос для припоя.
г. — увеличительное стекло, зубочистки, ватные палочки, технический спирт.
OPP (защита от перегрузки по мощности)
В случае, если система слишком велика и требует больше мощности, чем может поддерживать источник, эта защита будет активирована путем выключения оборудования. Этот параметр установлен производителем, у некоторых запас на 50-100 Вт больше итогового.
Как видно из названия, когда датчик температуры обнаруживает чрезмерно высокий избыток тепла (либо из-за чрезмерной грязи, либо из-за неисправности вентилятора), источник немедленно отключается, чтобы избежать большего зла.
Это основные средства защиты, которые включают в себя наши блоки питания.
