|
Jokaiselle tuttu tilanne: tarvitaan reguloitu
jännitelähde. Ei siinä mitään, helppo nakki.
Piirilevyllä on kuitenkin käytettävissä vain vähän
tilaa – ei vieläkään ongelma. Syöttävä jännitelähde
on epävakaa ja jännite vaihtelee paljon – no mitä
sitten? Kuormakaan ei ole täysin vakio – kerro
jotain uutta!
Mutta; mitä jos kaikki tulisikin saada mahtumaan
pieneen koteloon, johon on mahdotonta järjestää
tuuletusta, eikä jäähdytyslevykään mahdu? Tai jos
regulaattorin häviöt on pidettävä alhaisina, koska
laite on paristokäyttöinen eikä sinulla ole varaa
tuhlata pariston kapasiteettia vain lämmöksi? Nyt jo
näyttääkin vaikeammalta käyttää vakiotavarana
saatavaa lineaariregulaattoria.
Lääke tähän löytyy Recomin uudesta
hakkuriregulaattorisarjasta, joka yhdistää
perinteisen, yleisesti käytetyn
78-lineaariregulaattorin ominaisuudet ja
yksinkertaiset sovellukset ylivoimaisen korkeaan,
jopa 97% hyötysuhteeseen, minkä ansiosta vältytään
jäähdytyslevyjen käytöltä ja ylimääräisen lämmön
poisjohtamiselta.
Aivan kuten lineaariregulaattoreillakin R-78-sarjan
hakkuriregulaattoreilla on 1,5V drop-out jännite ja
syöttöjännite voi olla jopa 34V – eli syöttöjännite
voi siis olla jopa 7:1! Kaikki R-78xx-0.5 sarjan
regulaattorit antavat 500mA virran.
Yleisimmät antojännitteet 1.8V, 2.5V, 3.3V, 5V, 9V
ja 12V ovat vakiotuotteita, mutta myös
harvinaisempia antojännitteitä on saatavilla
asiakaskohtaisina
Recomin uusi regulaattorisarja tarjoaa muitakin
huomionarvoisia etuja. Huomioitavaa on ensinnäkin
sen muotoilu; R-78-sarjan regulaattorit ovat
muovisessa SIP3-kotelossa, jonka mitat ovat vain
11.5x7.5x10.2 mm, eli lähes TO220-kotelossa olevaa
78-sarjan lineaariregulaattoria vastaava – mutta
tietenkin ilman jäähdytyslevyä! Pinnijärjestyskin on
identtinen; pin1 Vin, pin2 COM ja pin3 Vout.
Recomin R-78xx-0.5 sarjassa on oikosulkusuojaus ja
sisäänrakennettu lämpösuojaus varmistaa
regulaattorin virrankatkaisun, mikäli sen sisäinen
lämpötila nousee yli 160°C. Oikosulkusuojaus
rajoittaa syöttövirran 25mA:iin auttaen
vikatauksissa välttämään lisävahingot
syöttöpiirissä. Käyttölämpötila-alue on -40°C…+70°C
täydellä kuormalla ja laajenee +70°C…+85°C:een
lämpötilariippuvalla alenemalla (derating) 80%:iin
täydestä kuormasta.
Huomattavan korkea, jopa 97%:n hyötysuhde saadaan
aikaan käyttäen Buck-hakkuritekniikkaa. Recomin 30
vuoden kokemus DC/DC-muuntimien suunnittelussa ja
tuotekehityksessä on mahdollistanut tämän
eristämättömän step down muuntimen korkean
suorituskyvyn, erityisesti sisäisten häviöiden
pienenemisen vain muutamaan prosenttiin. Tämä
hakkuriteknologia liittyy myös saumattomasti Recomin
Innoline-sarjan aiemmin markkinoille tuotuihin
isoloimattomiin kuormapistemuuntimiin korkealla
hyötysuhteella sekä laajentaa matalamman tehoalueen
ja miniatyyrikokoisten muuntimien kirjoa. Recomin
laajalla valikoimalla voikin toteuttaa koko
hajautetun tehonsyötön ketjun.
Usein tapahtuva ja normaalisti puolustettavissa
oleva kritiikki hakkuritekniikassa verrattuna
lineaaritekniikkaan kohdistuu yleensä ulostuloon
generoituvaan kohinaan, sekä syöttöpuolelle takaisin
heijastuviin häiriöihin. R-78 sarjassa on
suhteellisen korkea 300 kHz taajuus, joka on helppo
suodattaa sisäisesti, jolloin se generoi hyvin
pienen luontaisen kohinan, kuten EMC-testi on
osoittanut. Hakkuriregulaattori ei tarvitse ulkoisia
komponentteja, koska tyypilliset rippeli- ja
kohina-arvot ovat 30…50mVpp luokkaa. Toki
tarvittaessa arvoja voidaan tarvittessa ulkoisella
suotimella vielä pienentää. Mikäli erittäin pieni
rippeli ja kohina ovat tarpeen, Recom suosittelee
käyttämään ”low pass” suodinta; yksinkertaista
LC-ulostulosuodinta, jonka piukentava taajuus on
noin 10% käyttötaajuudesta. Tällöin rippeli- ja
kohina-arvot saadaan parannettua 5mVpp tasolle tai
alle. R-78 sarjan regulaattorit aiheuttavat vain
vähän luontaista kohinaa syöttöpuolelle.
Suunnittelussa ei siten tarvitse tehdä mainittavia
kompromisseja, koska useimmissa sovelluksissa
hakkuriregulaattori ilman ulkoisia komponentteja
antaa täysin hyväksyttävän lopputuloksen.
Hakkuriregulaattori ei kuitenkaan täysin korvaa
perinteistä lineaarista, jonka hintataso liikkuu
muutamissa kymmenissä senteissä. Mutta
kokonaiskustannuksia kannattaa jo verrata.
Lineaariregulaattorin kanssa suositellaan
käytettäväksi kondensaattoria sekä otto- että
antopuolella, kun taas hakkuriregulaattoreissa ne
ovat jo valmiiksi sisäänrakennettuina.
Lineaariregulaattori tarvitsee useimmiten myös tilaa
ja asennusaikaa, eli kustannuksia lisäävän
jäähdytyslevyn, joka taas hakkuriregulaattorin
kanssa on tarpeeton.
Eikä tässä vielä kaikki! Oletapa, että piiri pitäisi
asettaa pieneen, ei-metalliseen, ilmatiiviiseen
koteloon. Tällöin jäähdytyslevy menettää nopeasti
tehokkuutensa. Jopa suuri kokoisesta
jäähdytyslevystä tulee hyödytön, kun ilman kierrätys
on estynyt. Jos regulaattorissa on korkean
hyötysuhteen ansiosta vain hyvin pienet lämpöhäviöt,
niin lämmönmuodostuksesta ei tarvitse kantaa huolta.
Hakkuriregulaattori on tällöinkin oikea ratkaisu!
|
