Увеличение срока жизни батареи

Во многих устройствах, работающих от батарей, требуется поддержание постоянного уровня выходного напряжения независимо от того, ниже или выше этого уровня напряжение батарей. Это требование легко удовлетворяется в том случае, когда напряжение батарей превышает 15 В

[1]. Но для низковольтных элементов питания решение задачи может быть весьма сложным. Путем создания плавающего отрицательного полюса батареи, который обычно заземлен при питании положительным напряжением, можно упростить конструкцию конвертора с положительным выходным напряжением, выполненного по схеме с обратным включением диода.

Напряжение батареи, питающей предлагаемое устройство, может быть в пределах от 3 до 30 В (см. рисунок). Импульсный стабилизатор модели LT 1072 управляет передачей энергии от входа к выходу. Выход Vsw стабилизатора является коллектором прп-транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером; таким образом, протекание тока в стабилизатор обеспечивается при низком потенциале на этом выводе. Частота генерации схемы, равная 40 кГц, определяется встроенным генератором. Когда ключ на этом транзисторе включен, напряжение батареи оказывается приложенным к дросселю L1 и энергия накапливается его сердечником. Однако когда ключ выключен, прекращается протекание тока через ИС типа LT 1072. Поскольку ток продолжает протекать через дроссель, диод D1 оказывается смещенным в прямом направлении, создавая возможность энергии, запасенной дросселем, передаваться на выход.

Регулировка выходного напряжения достигается подачей на вход управления (Vfb) напряжения величиной до 1,25 В. ИС управляется относительно общего вывода; таким образом, сдвиг уровня следует производить с 5-В выхода. Этой цели служит транзистор Q1, обеспечивая температурный дрейф выходного напряжения всего -2 мВ/°С. Этого значения обычно достаточно для источников питания логических схем, но оно может быть скорректировано дополнительной тщательно подобранной диодно-резисторной схемой. Минимальный требуемый ток нагрузки в любом случае составляет 1 мА. Если нужен больший ток, стабилизатор модели LT 1072 может быть заменен ИС типа LT 1070 или LT 1071.

Литература

[1]. William, J. and Huffman В. "Some thoughts on DC-DC converters", Linear Technology Corp., Application Note 29, Feb. 1989.

Brian Huffman. Regulator boosts battery voltage, ED, 1990, No. 14, p. 58.