импульсный микро стабилизатор тока.

[SacreD]

Всем доброго времени суток!
Вот какой вопрос еще наболел.. появилась у меня та самая китайская зеленая лазерная указка. Мощности 50мВт. хорошая штука, но сильно нелюбит "дохлые" батарейки напряжением меньше 1.4Вольт. работает на 2*ААА -- 3В. Заряда батареек не надолго хватает, вот и мелькнула мысля сменить стандартную схему управления, что 0.5В в тепло рассеивает, на импульсный стабилизатор тока.. лазер работоспособен при напряжении на нем около 2.2В и токе как заверяют производители 250мА, который на самом деле можно повысить и до 450мА, при том яркость лазера заметно возрастет (из опыта TDA ). Плюс ко всему хочу поставить 2 ААА аккума по 1.2В 1000мА*ч, чтоб увеличить время "работы" с лазером Про плату управления сказать нечего.. разве что размеры ее (вместе с кнопкой) ничтожно малы: примерно 10*18мм. При всем выше сказанном требования к стабилизатору следующие:
минимум деталей, по возможности смд;
напряжение на входе от 2.0В до 2.7В
напряжение на выходе 2.2-2.3В (зависит от тока)
ток на выходе: около 500мА
размеры платы стабилизатора: 10*18мм макс.
Разумеется, стабилизатор выйдет интегральным.. в целях экономии места на платке; нагрузку должен держать порядка 20сек, не более того, так что от перегрева не сгорит.
Вот есть одна мс XC9225 (на рисунке ее схема включения), требующая всего 3 детали на выносе: катуха (ок. 3*7.5мм) плюс две керамические емкости. кпд больше 90%, работает с 2.0В, ток 500-600мА, но вся проблема в том, что это импульсный стабилизатор напряжения, а мне нужен токовый стабилизатор примерно с такими же характеристиками и таких же габаритов.
Надеюсь на помощь наших радиолюбителей

[Гоша]

Любой стабилизатор напряжения легко преобразуется в стабилизатор тока путем подключения обратной связи к токовому датчику (в данном случае к резистору, включенному последовательно с лазером между его катодом и общим). Весь вопрос в потерях в этом резисторе, поскольку напряжение на нем будет равно минимальному напряжению стабилизации. Для данной ИС оно не может быть менее 0,9 В, так шта нерационально. Нужно городить схему сдвига уровней, это сложно и объемно.
Мне неизвестны интегральные импульсные стабилизаторы, способные выдавать 0,5 и менее вольта на выходе.

[SacreD]

так что тогда? банально ограничиться гасящим резистором на ток 0.5А при 2.7В питания и по мере снижения питания будет уменьшаться ток?.. был такой вариант, и поидее так можно сделать, но хотелось бы все таки мини-импульсник забабахать.. всеж таки порядка 2 часов выработки с одного заряда акумов.. может есть имс, которые обеспечивают максимальный ток на выходе на определенном уровне, скажем теже 0.5А? Как, к примеру, простейший стабилизатор тока на гасящем транзисторе?

Просветление=) А что если включить этот стаб по стандартной схеме (взять м/с на 2.5В) и нагло поставить гасящий резистор на выход стаба, который и обеспечивал бы номинальный ток при постоянном 2.5В на выходе импульсника?? немного снижен кпд правда будет, но это уже не 0.5В падение, а 0.2-0.3.. с учетом кпд м/с схема станет даже экономичнее прежней!

[Гоша]

Чет я невнимательно ТЗ прочитал. А как ты собиракшься получить 2,2 В на выходе при 2,0 В на входе? Это-ж простой step-down стабилизатор. Напряжение на его выходе ни при каких условиях не превышает напряжение на входе. Более того, сопротивление открытого плюсового драйвера в этой микросхеме 0,6 Ом, при токе 0,5 А падение напряжения на нем составит 0,3 В и U вых будет как минимум на эту величину меньше Uвх.
Тебе надо смотреть в сторону step-up стабилизаторов.
Например, вот этот MAX756 (наш аналог КР1446ПН1) http://pdf.chipinfo.ru/docs/53263331...6CSA_MAXIM.pdf
Ток, конечно, 200 мА, но можно поискать что-то еще, или два запараллелить.

[SacreD]

спасибо. именно это-то мне и нужно было узнать, способна ли эта мс работать при напряжении питания меньшем, чем напряжение на выходе. В таком случае эта схемка подходит только для питания от двух ААА батареек =3.0В. То есть надо использовать step-up стабилизатор?? но он разве может работать на понижение? вот нашел несколько step-up мс:
LM 2621
LM 2700
LM 2705
LTC 3401
ну и MAX 630 - правда она дорогая у нас, собака.. под 15баксов стоит, остальные раз в 3-5 дешевле, на них и хочу сделать акцент. Но это все step-up стабилизаторы.. чето мне кажется что не работают они при повышенном входном напряжении... в противном случае что придется ставить? бустер?

[scarp]

SacreD,
чтобы получить на выходе 2.3В при входном диапазоне 2-2.7В тебе нужно смотреть в сторону Buck-Boost или Sepic пребразователей:
TPS63000 - Buck-Boost, вроде точно подходит под твои требования, 4 внешних элемента, при Uвх=2.4В, Uвых=2.4В выходной ток больше 1А, кпд 85-90%
LTC3530 - Buck-Boost, деталек побольше, но позволяет сделать источник тока без внешнего резистора
TPS61130 - Sepic, 0.3А на выходе
TPS61020 LTC3424 LTC3421 - просто Boost конвертеры, но при Uвх > Uвых преобразователь отключается и вход закорачивается с выходом
Если конструктив позволяет, то вместо двух ААА аккумуляторов поставить один АА, сейчас они бывают до 3А/ч , а 1cell Boost конвертеры дефицитом не являются: TPS61200 LT1308A LTC3424 NCP1421 LM2623 SP6641B MAX1701

[Гоша]

scarp,
Все правильно.
Только, ИМХО, купить хорошую указку уже будет дешевле.
Ну, разве что из любви к искусству...

[SacreD]

scarp, спасибо за представленные мс. мне бы LTC3530 в самый аккурат по параметрам подошла, плюс ко всему это еще и стабализатор тока! да еще и для таких нужд.. но не найти мне подобную микруху в продаже =( если б вы представили нечто похожее именно на эту мс, был бы ну очень признателен всеж-таки лучше стабилизатор тока мастерить, малоли что.. А батарейки типа АА уже не вмезут.. внутренние габариты в аккурат под 2*ААА.

2 Гоша: насчет имхо, указка достаточно хорошая 100мВт стоит в районе 100баксов, 200мВт - 200.. дальше уже несуразные корпусы идут 300-350мВт, а этот корпус мне очень понравился, надо лишь умощнить ее слегка ;) эта 50мВт всего в $30 обошлась.
зы. сорри за качество, с вебки фоткал) насчет любви к искусству - в точку

[scarp]

SacreD, в Эстонию Линеар спокойно высылает сэмплы.
Можно по другому, по схеме как в этом апноте, т.е. к напряжению с датчика тока добавляешь часть напряжения со стабилитрона. В установившемся режиме будет выполняться соотношение Ufb=(R5*Ust+R2*Usens)/(R2+R5), где Ufb - напряжение на 10 ноге, Ust - напряжение на стабилитроне, Usens - напряжение на датчике тока( R3 ), R5+R6 я обозначил как R5.
Ufb для TPS63000 - 0.5В
Ust возьмем 1.8В (красный светодиод)
Usens можно принять 0.1В, я думаю падение КПД на 4-5% не очень критично.
R5 возьмем 100К, отсюда R2 - 330К. Ну вот собственно и все.
R3 выбираем исходя из желаемого тока лазера R3=0.1В/Ток, для 0.5А получаем 0.2Ом
Если использовать светодиод в качестве стабилитрона, то R1 надо уменьшить до 200-400Ом. Только хочу предупредить, что со светодиодом температурная стабильность тока будет хреновенькой: при изменении температуры на 20 градусов уход - 20%, на 70 градусов(-20+50) - 45-50%. Если пользоваться только в помещении, то вобщем-то нормально, но лучше использовать какой-нибудь трехвыводной параллельный стабилизатор на 1.25В, типа TLVH431B

[SacreD]

Наконец-таки снял точные показания с лазерного диода указки.. скорее всего будет 2 мощностных уровня (ввиду экономии питания и сложившихся обстоятельств..) - 240мА, на которых указка ранее работала - около 1.83В; и 350мА, при которых указка при комнатной температуре теряет яркость уже где-то через 10секунд, напряжение 1.91В. при стабилизированном напряжении ток остается на заданном уровне, и наоборот. Температурной погрешности почти нет. Яркость во втором режиме возрастает раза в 3-4, при столь незначительном изменении потребляемого тока. Далее. все-таки пришлось перейти на питание от одного элемента ААА (1.2в либо 1.5в). Подобный акум у меня хорошо держит нагрузку 1А в более 10минут. Мне даже этого хватит, акум не один. Следовательно, это малогабаритный step-up регулятор. потребляемый ток с учетом кпд преобразователя и всех питающих напряжений - 0.9-1.5В будет около 300-600мА и 500-1000мА на I и II режимах работы соответственно. у дюраселок емкость 1175мАч, у акумов 1000мАч, так что и те и другие потянут. Вопрос собственно в выборе мс для преобразователя: LM2621 либо LM2623?? что лучше? повторюсь, напряжение на выходе 1.8-1.9В, сможет ли корректно работать микруха в данном режиме, если самопитание одной из них 3-5В, другой - 2.5-5В??
Плиз, подсоветуйте чтолибо еще из недорогих микросхем, если эти не подходят. Срочно надо!

[Airt]

http://elm-chan.org/works/led1/report_e.html

Может, это поможет?

[scarp]

Вопрос собственно в выборе мс для преобразователя: LM2621 либо LM2623?

Одинаковые они практически:
The LM2623 is very similar to the LM2621. The LM2623 is
based on the LM2621, except for the fact that the LM2623
takes advantage of a non-linear effect that allows for the duty
cycle to be programmable.

Все эти 1-cell степ-апы могут не запускаться при большом выходном токе и малом входном напряжении:

Это для NCP1421.
Возможно придется предусматривать два выключателя: подача питания на преобразователь и кнопка подключеения светодиода.

[SacreD]

Airt, спасибо за ссылку! как раз эту схему и искал в нете.. как-то раньше видел, но не обратил внимания. надеюсь эта схемка сможет выдать 0.6Вт мощности на выходе?? если да, то это и станет решением моих проблем! Сегодня же попробую собрать, надеюсь получится..
и еще.. кпд этой схемы?? не хотелось бы шоб он был менее 70%. Какова частота преобразования? нужно чтобы она была в пределах 20кГц-1МГц.
scarp, даташиты я перелистал и уже вкурсе подобных графиков.. разница для меня лишь в том, что 2621 работает от 2.5-5В (самопитание с выхода), в то время как 2623 от 3-5В, что крайне существенно для моего случая при выходном напряжении менее 2В. Была мысля держать преобразователь постоянно включенным, при этом он потреблял бы считаные миллиамперы, в нужный момент времени просто включить лазер нажатием на кнопку. Но хотел бы обратить внимание на выше приведенную ссылку.. способна ли нормально работать эта схема? что на выходе будет, если транзистор поидее имеет и нечто среднее между состоянием проводимости и непроводимости?? скажем, если сопротивление перехода в некоторый момент времени составляет 1 ом? на выходе пила?..

[Airt]

и еще.. кпд этой схемы?? не хотелось бы шоб он был менее 70%. Какова частота преобразования? нужно чтобы она была в пределах 20кГц-1МГц.

Чесно говоря, понятия не имею. Схему такую собирал, она работает. Аналогичные схемы стоят в большинстве китайских фонариков на светодиодах.

[SacreD]

ну скажем, феррит у меня к субботе будет 8мм диаметром, только он влезет в корпус указки.. а что насчет замены биполярного ключа на полевик с напряжением управления с 1В?? есть тут один.. IRF7416 - сойдет? и какие токи ваша схема выдавала? потянет ли она мой лазер..
зы: и что именно стабилизируется на выходе? напряжение или ток, и насколько этот параметр стабилен в диапазоне питающих напряжений 1-1.5В?

[Airt]

напряжение или ток

Скорее ток, чем напряжение. Нужно просто попробовать. Это давно было. Сейчас неинтересно.