Радиолоцман №103 декабрь 2019 by borov665

Æóðíàë äëÿ òåõ, êòî èíòåðåñóåòñÿ ýëåêòðîíèêîé

WWW.RLOCMAN.RU

ÐÀÄÈÎËÎÖÌÀÍ Äåêàáðü 2019 (103)

Èííîâàöèîííûå «áèïëàííûå» ëîïàñòè ìîãóò ñòàòü îñíîâîé ñëåäóþùåãî ïîêîëåíèÿ âåòðîãåíåðàòîðîâ

Óìåíüøåíèå êîììóòàöèîííûõ îøèáîê â êâàçèðåçîíàíñíîì ïðåîáðàçîâàòåëå ýíåðãèè

RGB-ñåíñîð íà ñâåòîäèîäàõ Òåõíîëîãèÿ SiC ïîçâîëèëà ðàçìåñòèòü ìåãàâàòòíûé èíâåðòîð â îáúåìå êîìïàêòíîãî ÷åìîäàíà

ÐàäèîËîöìàí.Æóðíàë

www.rlocman.ru/magazine

Îôèöèàëüíûå âåðñèè òîëüêî çäåñü: áåç ðåãèñòðàöèè è íàçîéëèâîé ðåêëàìû, ñ âûñîêîé ñêîðîñòüþ ñêà÷èâàíèÿ.

Åñëè âû ÿâëÿåòåñü íîñèòåëåì ïåðåäîâûõ çíàíèé â îáëàñòÿõ ðàçðàáîòêè ýëåêòðîííûõ ïðèáîðîâ è/èëè ïðèìåíåíèÿ ýëåêòðîííûõ êîìïîíåíòîâ è ãîòîâû ïîïóëÿðèçèðîâàòü èõ – ïðèãëàøàåì ê ñîòðóäíè÷åñòâó!

Íîâîñòè

ÐÀÄÈÎËÎÖÌÀÍ Äåêàáðü 2019 (103)

Ãëàâíûé ðåäàêòîð: À. Íèêîëàåâ

Íàä íîìåðîì ðàáîòàëè: Ä. Ëåêàíîâ Â. Êîëåñíèê Ñ. Ìóðàò÷àåâ À. Íèêîëàåâ Ì. Ðóññêèõ À. Ðóñó

Îáëîæêà: À. Êðàâ÷óê

Äèðåêòîð: Ñ. Ìóðàò÷àåâ

Ïî âîïðîñàì ðàçìåùåíèÿ ðåêëàìû, ïóáëèêàöèè àâòîðñêèõ ìàòåðèàëîâ, ñ çàìå÷àíèÿìè è ïîæåëàíèÿìè îáðàùàòüñÿ:

rlocman@rlocman.ru

+7 (903) 721-72-14 www.rlocman.ru

Îôèöèàëüíûå âåðñèè æóðíàëà ðàñïðîñòðàíÿþòñÿ áåñïëàòíî è áåç ðåãèñòðàöèè òîëüêî íà ñàéòå ÐàäèîËîöìàí Ïðè ëþáîì èñïîëüçîâàíèè ìàòåðèàëîâ, îïóáëèêîâàííûõ â æóðíàëå, ññûëêà íà ÐàäèîËîöìàí îáÿçàòåëüíà. Ïîëíîå èëè ÷àñòè÷íîå âîñïðîèçâåäåíèå èëè òèðàæèðîâàíèå êàêèì áû òî íè áûëî ñïîñîáîì ìàòåðèàëîâ íàñòîÿùåãî èçäàíèÿ äîïóñêàåòñÿ òîëüêî ñ ïèñüìåííîãî ðàçðåøåíèÿ ðåäàêöèè. Ìíåíèÿ àâòîðîâ íå âñåãäà îòðàæàþò òî÷êó çðåíèÿ ðåäàêöèè.

Îôîðìëåíèå áåñïëàòíîé ïîäïèñêè:

www.rlocman.ru/magazine

4 Óñîâåðøåíñòâîâàííûé äðàéâåð çâóêîâûõ èçëó÷àòåëåé êîìïàíèè Diodes ïîçâîëèò óìåíüøèòü ðàçìåðû èíòåëëåêòóàëüíûõ äàò÷èêîâ è íîñèìûõ óñòðîéñòâ 5 Nexperia çàïóñêàåò â ïðîèçâîäñòâî ñâîé ïåðâûé GaN ÌÎÏ-òðàíçèñòîð ñ ëó÷øèìè â îòðàñëè õàðàêòåðèñòèêàìè 5 AKM ðàçðàáîòàëà ìèêðîñõåìó òðåõêàíàëüíîãî àíàëîãîâîãî èíòåðôåéñà äëÿ äàò÷èêîâ èçîáðàæåíèÿ 6 STMicroelectronics ïðåäñòàâëÿåò ïåðâóþ â îòðàñëè ìèêðîñõåìó EEPROM åìêîñòüþ 4 Ìáèò 7 Ïèêîâûé ÊÏÄ íîâûõ êîìïàêòíûõ ïîíèæàþùèõ ïðåîáðàçîâàòåëåé Vishay äîñòèãàåò 98% 9 Diodes àíîíñèðîâàëà äâóõðåæèìíûé äåòåêòîð òèïà çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà, ñîâìåñòèìûé ñ USB BC 1.2 9 Ìèêðîñõåìû EERAM êîìïàíèè Microchip ñîõðàíÿò äàííûå ïðè ïîòåðå ïèòàíèÿ è ñíèçÿò ñòîèìîñòü ðåøåíèÿ 10 Torex îñâîèëà ïðîèçâîäñòâî ìèêðîìîäóëåé DC/DC ðåãóëÿòîðîâ ñ îòðèöàòåëüíûì âûõîäíûì íàïðÿæåíèåì è èíòåãðèðîâàííûì äðîññåëåì 11 Renesas àíîíñèðîâàëà ñàìûå ìèíèàòþðíûå â ìèðå îïòîèçîëÿòîðû äëÿ ïðèëîæåíèé ïðîìûøëåííîé àâòîìàòèçàöèè è ñîëíå÷íûõ èíâåðòîðîâ 12 Toshiba âûïóñêàåò íàáîð ìèêðîñõåì óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì îáùåãî íàçíà÷åíèÿ äëÿ àâòîìîáèëüíûõ ïðèëîæåíèé 13 Nexperia ïðåäñòàâëÿåò ñàìûå áûñòðûå â îòðàñëè ñèíôàçíûå ôèëüòðû ñî âñòðîåííîé çàùèòîé îò ÝÑÐ äëÿ ñâåðõñêîðîñòíûõ èíòåðôåéñîâ USB 14 Èçîëèðîâàííûé äðàéâåð çàòâîðîâ SiC òðàíçèñòîðîâ êîìïàíèè Maxim îáåñïå÷èâàåò ëó÷øèé ÊÏÄ â ñâîåì êëàññå ïðèáîðîâ 15 Äðàéâåðû ñâåòîäèîäîâ Diodes îáåñïå÷èâàþò ïðîñòûå, íàäåæíûå ðåøåíèÿ äëÿ âíóòðåííèõ è âíåøíèõ ñâåòîâûõ ïðèáîðîâ àâòîìîáèëåé 16 Murata ðàçðàáîòàëà ñàìûé ìèíèàòþðíûé â ìèðå ìíîãîñëîéíûé êåðàìè÷åñêèé êîíäåíñàòîð 16 STMicroelectronics ïðåäëàãàåò çàêîí÷åííîå ðåøåíèå äëÿ çàùèòû ïîðòîâ USB Type-C 17 TDK ðàñøèðÿåò ëèíåéêó ñèëüíîòî÷íûõ ôèëüòðîâ ïîäàâëåíèÿ ïîìåõ äëÿ ãðîìêîãîâîðèòåëåé 18 Ñäâîåííûé 60-âîëüòîâûé MOSFET ñ îáúåäèíåííûìè ñòîêàìè êîìïàíèè Vishay óâåëè÷èò ïëîòíîñòü ìîùíîñòè è ÊÏÄ 19 Íîâåéøèé êîíòðîëëåð LIN RGB ñâåòîäèîäîâ îò Melexis ïîâûøàåò ýôôåêòèâíîñòü âíóòðåííåé ïîäñâåòêè àâòîìîáèëåé 20 GaNPower óñïåøíî çàâåðøèëà ðàçðàáîòêó GaN ìèêðîñõåìû äðàéâåðà âåðõíåãî ïëå÷à 21 Òåõíîëîãèÿ SiC ïîçâîëèëà ðàçìåñòèòü ìåãàâàòòíûé èíâåðòîð â îáúåìå êîìïàêòíîãî ÷åìîäàíà 22 Ìíîãîêàíàëüíàÿ ìèêðîñõåìà óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì îò STMicroelectronics ñíèæàåò ýíåðãîïîòðåáëåíèå è ðàñõîäû íà êîìïîíåíòû

Ñòàòüè 24 Áóäóùåå èííîâàöèé â àâòîìîáèëüíîì îñâåùåíèè êàæåòñÿ áåçîáëà÷íûì 29 Êàê ðàññ÷èòàòü èìïóëüñíûé ïðåîáðàçîâàòåëü ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè? ×àñòü 8 36 Óìåíüøåíèå êîììóòàöèîííûõ îøèáîê â êâàçèðåçîíàíñíîì ïðåîáðàçîâàòåëå ýíåðãèè 38 Ðåêîìåíäàöèè ïî ðàçìåùåíèþ äðîññåëÿ íà ïå÷àòíîé ïëàòå èìïóëüñíîãî èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ 40 Èííîâàöèîííûå «áèïëàííûå» ëîïàñòè ìîãóò ñòàòü îñíîâîé ñëåäóþùåãî ïîêîëåíèÿ âåòðîãåíåðàòîðîâ 43 CAN XL – ñëåäóþùèé ýòàï â ýâîëþöèè CAN

Ñõåìû 44 RGB-ñåíñîð íà ñâåòîäèîäàõ 48 Áèïîëÿðíûå ôîðìèðîâàòåëè ØÈÌ-ñèãíàëîâ èç ñèíóñîèäû 51 Ýëåêòðîííûé ðåäóêòîð èëè êàê êàðäèíàëüíî óâåëè÷èòü êðóòÿùèé ìîìåíò êîëëåêòîðíîãî äâèãàòåëÿ ïåðåìåííîãî òîêà íà íèçêèõ îáîðîòàõ. ×àñòü 3 58 Öèôðîâîé ïîòåíöèîìåòð äîáàâëÿåò óíèâåðñàëüíîñòü ê ÏÍ× 60 Òàéìåð 555 â ñõåìå èìïóëüñíîãî èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ 62 Ïðîñòàÿ ñõåìà êîìáèíèðîâàííîãî ðåãóëÿòîðà òåìáðà 64 Ðåàëèçàöèÿ ôóíêöèé «èñêëþ÷àþùåå ÈËÈ» ñ ïîìîùüþ äèîäíîãî ìîñòà è òðàíçèñòîðà 66 Èíñòðóìåíòàëüíûé óñèëèòåëü ñ äèôôåðåíöèàëüíûìè âûõîäàìè 69 Óâåëè÷åíèå ÊÏÄ ìàëîøóìÿùåãî àíàëîãîâîãî äðàéâåðà TEC

Óñîâåðøåíñòâîâàííûé äðàéâåð çâóêîâûõ èçëó÷àòåëåé êîìïàíèè Diodes ïîçâîëèò óìåíüøèòü ðàçìåðû èíòåëëåêòóàëüíûõ äàò÷èêîâ è íîñèìûõ óñòðîéñòâ Êîìïàíèÿ Diodes àíîíñèðîâàëà óëó÷øåííóþ âåðñèþ ñâîåãî ïîïóëÿðíîãî äðàéâåðà çâóêîâûõ èçëó÷àòåëåé äëÿ íåáîëüøèõ è ïîðòàòèâíûõ óñòðîéñòâ. Ìèêðîñõåìà PAM8904E èìååò ëó÷øèå ýëåêòðè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ïðè íèçêèõ íàïðÿæåíèÿõ è âûïóñêàåòñÿ â êîðïóñå ìåíüøåãî ðàçìåðà.

èíòåëëåêòóàëüíûõ äàò÷èêàõ, îòñëåæèâàþùèõ ñîñòîÿíèå îêðóæàþùåé ñðåäû, â òîì ÷èñëå â îõðàííûõ èçâåùàòåëÿõ è ñèãíàëèçàòîðàõ âîäû, äûìà è CO2. Äðàéâåð PAM8904E ðàçðàáîòàí ñ ó÷åòîì òðåáîâàíèé, ïðåäúÿâëÿåìûõ ê ñàìûì ìèíèàòþðíûì ïðèëîæåíèÿì, ðàáîòàþùèì îò î÷åíü íèçêèõ íàïðÿæåíèé. PAM8904E ìîæåò ïîääåðæèâàòü êàê íåñèììåòðè÷íîå, òàê è äèôôåðåíöèàëüíîå ïîäêëþ÷åíèå íàãðóçêè ñ ìèíèìàëüíûì êîëè÷åñòâîì âíåøíèõ êîìïîíåíòîâ. Óñòðîéñòâî ïîääåðæèâàåò øèðîêèé äèàïàçîí íàïðÿæåíèé ïèòàíèÿ îò 1.5 Â äî 5.5 Â è â ðåæèìå îñòàíîâà ïîòðåáëÿåò òîê â ïðåäåëàõ 1 ìêÀ. Äðàéâåð ìîæåò ïðèíèìàòü âõîäíûå ñèãíàëû ñ ÷àñòîòîé îò 20 Ãö äî 300 êÃö. Íåñìîòðÿ íà ñâîè íåáîëüøèå ðàçìåðû, PAM8904E ñîäåðæèò ïîâûøàþùèé ïðåîáðàçîâàòåëü íà îñíîâå çàðÿäîâîãî íàñîñà, ðàáîòàþùèé â ðåæèìàõ óìíîæåíèÿ âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ íà 1, 2 è 3. Ýòî ïîçâîëÿåò äðàéâåðó âûðàáàòûâàòü âûõîäíîå íàïðÿæåíèå äî 18 Â ïèê-ïèê ïðè íàïðÿæåíèè èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ 3 Â, è 27 Â ïèê-ïèê ïðè âõîäíîì íàïðÿæåíèè 4.5 Â. Óñîâåðøåíñòâîâàííûé âàðèàíò ìèêðîñõåìû òåïåðü ìîæåò ðàáîòàòü ñ íàãðóçêîé äî 47 íÔ, ÷òî çíà÷èòåëüíî áîëüøå íàãðóçî÷íîé ñïîñîáíîñòè óñòðîéñòâ, ïðåäëàãàåìûõ êîíêóðåíòàìè. Ìíîãèå êîíêóðèðóþùèå óñòðîéñòâà

Ìèíèàòþðíûå ïüåçî è êåðàìè÷åñêèå èçëó÷àòåëè çâóêà â íàñòîÿùåå âðåìÿ øèðîêî èñïîëüçóþòñÿ â òðåêåðàõ, áóäèëüíèêàõ, ìîíèòîðàõ ðàáîòîñïîñîáíîñòè, óñòðîéñòâàõ áåçîïàñíîñòè è èíòåëëåêòóàëüíûõ äàò÷èêàõ â êà÷åñòâå çâóêîâîãî ïîëüçîâàòåëüñêîãî èíòåðôåéñà. Íåáîëüøèå ðàçìåðû èçëó÷àòåëåé ïîçâîëÿþò ðàçìåùàòü èõ â ïîðòàòèâíûõ è íîñèìûõ óñòðîéñòâàõ, òàêèõ êàê òðåêåðû ñ ïîääåðæêîé IoT, à òàêæå â ìèíèàòþðíûõ

C1=1 ìêÔ CP1

C2=1 ìêÔ

CN1 CP2

CN2

VIN 2.2 ìêÔ

Ãåíåðàòîð

EN1 EN2

Çàðÿäîâûé íàñîñ (1× / 2× / 3×)

Ëîãèêà óïðàâëåíèÿ

VIN 2.2 ìêÔ

Çàùèòà îò êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ

Äåòåêòîð VO1 DIN

Ïüåçîèçëó÷àòåëü

Ñäâèã óðîâíÿ

GND

VO2

Òèïîâàÿ ñõåìà âêëþ÷åíèÿ PAM8904E.

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

íå ñïîñîáíû ðàáîòàòü íà íàãðóçêó áîëåå 15 íÔ è òðåáóþò áîëåå âûñîêîãî íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ. Äðàéâåð PAM8904E èìååò öåïè çàùèòû îò ïåðåãðåâà, ïåðåãðóçêè ïî òîêó è êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ. Êðîìå òîãî, â ïðèáîðå ðåàëèçîâàíà ôóíêöèÿ àâòîìàòè÷åñêîãî îòêëþ÷åíèÿ è ïðîáóæäåíèÿ, êîòîðàÿ ìîæåò ñïîñîáñòâîâàòü

ïðîäëåíèþ âðåìåíè àâòîíîìíîé ðàáîòû óñòðîéñòâ ñ áàòàðåéíûì ïèòàíèåì. PAM8904EGPR âûïóñêàþòñÿ â êîðïóñå WQFN2020-12 Òèï A ñ ðàçìåðàìè 2.00 ìì × 2.00 ìì × 0.80 ìì. Âàðèàíòû êîðïóñîâ âêëþ÷àþò U-QFN3030-12 Òèï A (PAM8904EJPR) è U-QFN3030-16 (PAM8904EJER).

Nexperia çàïóñêàåò â ïðîèçâîäñòâî ñâîé ïåðâûé GaN ÌÎÏòðàíçèñòîð ñ ëó÷øèìè â îòðàñëè õàðàêòåðèñòèêàìè Ïðîâåðåííûé, íàäåæíûé è ìàñøòàáèðóåìûé òåõíîëîãè÷åñêèé ïðîöåññ, ãîòîâûé ê èñïîëüçîâàíèþ â ìàññîâîì ïðîèçâîäñòâå Nexperia îáúÿâèëà î âûõîäå íà ðûíîê íèòðèä-ãàëëèåâûõ (GaN) ïîëåâûõ òðàíçèñòîðîâ ñî ñâîèì ïåðâûì âûñîêîíàäåæíûì 650âîëüòîâûì óñòðîéñòâîì GAN063-650WSA ñ íàïðÿæåíèåì çàòâîð-èñòîê ±20 Â è äèàïàçîíîì ðàáî÷èõ òåìïåðàòóð îò –55 °C äî +175 °C. Íèçêîå ñîïðîòèâëåíèå îòêðûòîãî êàíàëà íîâîãî òðàíçèñòîðà – äî 60 ìÎì – è áîëüøàÿ ñêîðîñòü ïåðåêëþ÷åíèÿ îáåñïå÷èâàþò î÷åíü âûñîêèé ÊÏÄ.

Íîâûé ïðîäóêò Nexperia íàöåëåí íà ñåãìåíòû âûñîêîýôôåêòèâíûõ ïðèëîæåíèé,

âêëþ÷àÿ ãèáðèäíûå è ýëåêòðè÷åñêèå òðàíñïîðòíûå ñðåäñòâà, äàòàöåíòðû, îáîðóäîâàíèå òåëåêîììóíèêàöèîííîé èíôðàñòðóêòóðû, ñðåäñòâà ïðîìûøëåííîé àâòîìàòèçàöèè è ïðîôåññèîíàëüíûå èñòî÷íèêè ïèòàíèÿ. Ðàçðàáîòàííûé Nexperia ïðîöåññ âûðàùèâàíèÿ ýïèòàêñèàëüíûõ ñëîåâ GaN íà êðåìíèè îòëè÷àåòñÿ âûñîêèìè óðîâíÿìè íàäåæíîñòè è êà÷åñòâà, ïîäòâåðæäåííûìè èñïûòàíèÿìè, à òàêæå âûñîêîé ñòåïåíüþ ìàñøòàáèðóåìîñòè, ïîñêîëüêó ïëàñòèíû ìîæíî îáðàáàòûâàòü íà ñóùåñòâóþùèõ ïðåäïðèÿòèÿõ ïî ïðîèçâîäñòâó êðåìíèåâûõ ïðèáîðîâ. Áîëåå òîãî, ýòî óñòðîéñòâî âûïóñêàåòñÿ â ñòàíäàðòíîì äëÿ îòðàñëè êîðïóñå TO-247, ÷òî äàåò ïîòðåáèòåëÿì âîçìîæíîñòü ïîëó÷èòü ïðåèìóùåñòâà èñêëþ÷èòåëüíûõ õàðàêòåðèñòèê GaN, èñïîëüçóÿ ïðèáîð â ïðèâû÷íîì êîðïóñå. Ïîëåâîé òðàíçèñòîð GAN063-650WSA ÿâëÿåòñÿ ïåðâûì â ëèíåéêå óñòðîéñòâ íà îñíîâå GaN, êîòîðûå Nexperia ñîçäàåò äëÿ óäîâëåòâîðåíèÿ íóæä àâòîìîáèëüíîãî, òåëåêîììóíèêàöèîííîãî è ïðîìûøëåííûõ ðûíêîâ.

AKM ðàçðàáîòàëà ìèêðîñõåìó òðåõêàíàëüíîãî àíàëîãîâîãî èíòåðôåéñà äëÿ äàò÷èêîâ èçîáðàæåíèÿ Êîìïàíèÿ Asahi Kasei Microdevices (AKM) ðàçðàáîòàëà ìèêðîñõåìó 3-êàíàëüíîãî àíàëîãîâîãî èíòåðôåéñà AK8464 äëÿ ëèíåéíûõ ÏÇÑ- è êîíòàêòíûõ ÊÌÎÏ-äàò÷èêîâ èçîáðàæåíèÿ ñ íàáîðîì âñòðîåííûõ ñâÿçàííûõ ôóíêöèé. Ìèêðîñõåìà ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ â ìíîãîêàíàëüíûõ ïðèíòåðàõ, êîïèðîâàëüíûõ óñòðîéñòâàõ è àâòîìàòèçèðîâàííûõ óñòàíîâêàõ îïòè÷åñêîãî êîíòðîëÿ.

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

ÍÎÂÎÑÒÈ

AK8464 ñîäåðæèò óñèëèòåëè ñ öèôðîâûì óïðàâëåíèåì óñèëåíèåì, öèôðîâûå ñõåìû êîððåêöèè ñìåùåíèÿ, òàêòîâûé ãåíåðàòîð ñî ñõåìîé ðàñøèðåíèÿ ñïåêòðà, êâàðöåâûé ãåíåðàòîð, ñèíòåçàòîð ÷àñòîò è èíòåðôåéñ LVDS. Òàêòîâûé ãåíåðàòîð ôîðìèðóåò èìïóëüñû äëÿ óïðàâëåíèÿ äàò÷èêàìè èçîáðàæåíèÿ è, êðîìå òîãî, îáåñïå÷èâàåò ñèíõðîíèçàöèåé âûïóñêàåìûé AKM äðàéâåð ñâåòîäèîäîâ AK7864A. AK8464 ðàáîòàåò íà ñêîðîñòè äî 35 Ìâûá/ñ íà êàíàë, ÷òî äåëàåò ìèêðîñõåìó èäåàëüíûì ïðèáîðîì äëÿ âñåõ 3-êàíàëüíûõ ñêàíèðóþùèõ ñèñòåì. Ìàññîâîå ïðîèçâîäñòâî ìèêðîñõåìû AK8464 íà÷èíàåòñÿ â äåêàáðå 2019 ãîäà.

Îñíîâíûå îñîáåííîñòè ìèêðîñõåìû Ïîääåðæêà 3-êàíàëüíûõ ÏÇÑ- è êîíòàêòíûõ ÊÌÎÏìîäóëåé AK8464 ïîääåðæèâàåò áûñòðîäåéñòâóþùèå ÏÇÑ- è êîíòàêòíûå ÊÌÎÏ-äàò÷èêè èçîáðàæåíèÿ íà ñêîðîñòÿõ äî 35 Ìâûá/ñ íà êàíàë. Èñïîëüçóþòñÿ ëèíåéíàÿ/äâîéíàÿ êîððåëèðîâàííàÿ âûáîðêà äëÿ ÊÌÎÏ-äàò÷èêîâ è ïðÿìîå ïîäêëþ÷åíèå äëÿ êîíòàêòíûõ äàò÷èêîâ

Íàëè÷èå ôóíêöèé, íåîáõîäèìûõ äëÿ îáðàáîòêè ñèãíàëîâ Â AK8464 ðåàëèçîâàíû ôóíêöèè êîððåêöèè óðîâíÿ ÷åðíîãî è ÀÐÓ, êîòîðûå àâòîìà-

òè÷åñêè ðåãóëèðóþò ñìåùåíèå è óñèëåíèå äàò÷èêîâ íà îñíîâå ÏÇÑ. Èíòåãðèðîâàííûé òàêòîâûé ãåíåðàòîð ôîðìèðóåò ñëîæíûå èìïóëüñíûå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè äëÿ óïðàâëåíèÿ äàò÷èêàìè. Êðîìå òîãî, ãåíåðàòîð ìîæåò ôîðìèðîâàòü ñèíõðîèìïóëüñû äëÿ ìèêðîñõåìû AK7864A, èñïîëüçóåìîé â êà÷åñòâå äðàéâåðà ñâåòîäèîäíîãî èñòî÷íèêà ñâåòà. AK8464 òàêæå èìååò âñòðîåííûé ñèíòåçàòîð, ïîçâîëÿþùèé ñâîáîäíî ïðîãðàììèðîâàòü ÷àñòîòó âûáîðêè.

Âñòðîåííûé òàêòîâûé ãåíåðàòîð ñî ñõåìîé ðàñøèðåíèÿ ñïåêòðà Äëÿ ñíèæåíèÿ óðîâíÿ ýëåêòðîìàãíèòíûõ èçëó÷åíèé, êîòîðûå ÿâëÿþòñÿ ðàñïðîñòðàíåííîé ïðîáëåìîé â ñèñòåìàõ öèôðîâîé îáðàáîòêè ñèãíàëîâ, â ãåíåðàòîð óñòðîéñòâà âñòðîåíà ñõåìà ðàñøèðåíèÿ ñïåêòðà. ×àñòîòà è ãëóáèíà ìîäóëÿöèè ìîãóò óñòàíàâëèâàòüñÿ ïðîãðàììíî.

Îáëàñòè ïðèìåíåíèÿ ! Êîïèðîâàëüíûå óñòðîéñòâà ôîðìàòà A4; ! Êàìåðû ëèíåéíîãî ñêàíèðîâàíèÿ; ! Óñòàíîâêè àâòîìàòè÷åñêîãî îïòè÷åñêîãî êîíòðîëÿ; ! Áàíêîìàòû; ! 3-êàíàëüíûå ÏÇÑ-ñêàíåðû; ! 3-êàíàëüíûå êîíòàêòíûå ÊÌÎÏ-ìîäóëè.

STMicroelectronics ïðåäñòàâëÿåò ïåðâóþ â îòðàñëè ìèêðîñõåìó EEPROM åìêîñòüþ 4 Ìáèò ! Ïåðâàÿ â îòðàñëè ìèêðîñõåìà EEPROM åìêîñòüþ 4 Ìáèò â ìèíèàòþðíîì íåäîðîãîì 8âûâîäíîì êîðïóñå. ! Óâåëè÷åíèå îáúåìà õðàíèìûõ äàííûõ ðàñøèðÿåò ôóíêöèîíàëüíûå âîçìîæíîñòè è ïîâûøàåò òî÷íîñòü èíòåëëåêòóàëüíûõ óñòðîéñòâ. STMicroelectronics (ST) ïðåäñòàâèëà íîâîå ïîêîëåíèå ìèêðîñõåì ïàìÿòè, ñî÷åòàþùèõ áåñïðåöåäåíòíóþ ïëîòíîñòü õðàíåíèÿ äàííûõ ñ âûñîêèì áûñòðîäåéñòâèåì è íàäåæíîñòüþ, êîòîðûå ñäåëàþò óñòðîéñòâà, åæåäíåâíî

èñïîëüçóåìûå íàìè â æèçíè è íà ðàáîòå, åùå áîëåå óäîáíûìè. Íîâûå ìèêðîñõåìû ïàìÿòè EEPROM åìêîñòüþ 4 Ìáèò ïîçâîëÿò íåáîëüøèì óñòðîéñòâàì ñîáèðàòü ÷åðåç ïîñëåäîâàòåëüíóþ øèíó SPI è õðàíèòü áîëüøå äàííûõ. Ýòî ïîâûñèò ýôôåêòèâíîñòü òàêîãî îáîðóäîâàíèÿ, êàê èíòåëëåêòóàëüíûå ïðèáîðû ó÷åòà, êîòîðûå ñìîãóò óâåëè÷èòü îáúåì ñîáèðàåìîé èíôîðìàöèè è ñäåëàòü òàðèôèêàöèþ áîëåå óäîáíîé äëÿ ïîëüçîâàòåëåé. Ïîðòàòèâíûå ìåäèöèíñêèå óñòðîéñòâà ñìîãóò èíòåíñèâíåå ðåãèñòðèðîâàòü äàííûå ïàöèåíòîâ, ÷òîáû

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

ïîâûñèòü êà÷åñòâî ìåäèöèíñêîãî íàáëþäåíèÿ, à ïîòðåáèòåëüñêèå óñòðîéñòâà, òàêèå êàê èíòåëëåêòóàëüíûå íîñèìûå óñòðîéñòâà, ñìîãóò ïîääåðæèâàòü áîëüøå ïîëüçîâàòåëüñêèõ ôóíêöèé è îáåñïå÷èâàòü áîëåå âûñîêóþ òî÷íîñòü. Íèçêîå ýíåðãîïîòðåáëåíèå ìèêðîñõåì â ýòèõ ïðèëîæåíèÿõ ïîìîæåò ïðîäëèòü âðåìÿ àâòîíîìíîé ðàáîòû îò áàòàðåé. Ïàìÿòü âûñîêîé ïëîòíîñòè ìîæåò òàêæå ïðèíåñòè ïîëüçó øèðîêîìó ñïåêòðó ïðèëîæåíèé â ïðîìûøëåííûõ ñèñòåìàõ óïðàâëåíèÿ è óñòðîéñòâàõ èíôðàñòðóêòóðû ñâÿçè, òàêèõ êàê ñåòåâûå êîììóòàòîðû. «ST ÿâëÿåòñÿ îáùåïðèçíàííûì ìèðîâûì ëèäåðîì â ïðîèçâîäñòâå ìèêðîñõåì ïîñëåäîâàòåëüíûõ EEPROM, êîòîðûå øèðîêî èñïîëüçóþòñÿ â ïîòðåáèòåëüñêèõ, ïðîìûøëåííûõ è àâòîìîáèëüíûõ ïðèëîæåíèÿõ, è ìû ïðîäîëæàåì ïðîêëàäûâàòü ïóòè äëÿ èííîâàöèîííûõ òåõíè÷åñêèõ ðåøåíèé, – ñêàçàë Áåíóà Ðîäðèãåñ (Benoit Rodrigues), ãåíåðàëüíûé äèðåêòîð ïîäðàçäåëåíèÿ çàïîìèíàþùèõ óñòðîéñòâ êîìïàíèè STMicroelectronics. – Ïåðâûå íà ðûíêå ìèêðîñõåìû EEPROM åìêîñòüþ 4 Ìáèò èçãîòàâëèâàþòñÿ ïî íàøåé ñîáñòâåííîé òåõíîëîãèè ÊÌÎÏ ñ ïðîåêòíûìè íîðìàìè 110 íì – ñàìîé ïåðåäîâîé â îòðàñëè äëÿ ïðèáîðîâ EEPROM». Ìèêðîñõåìû EEPROM M95M04 ñî÷åòàþò â ñåáå áåñïðåöåäåíòíûé îáúåì õðàíèìûõ äàííûõ ñ ïðåâîñõîäíîé ýíåðãîýôôåêòèâíîñòüþ è ïðåêðàñíî ïîäõîäÿò äëÿ áþäæåòíûõ ïðèëîæåíèé. Îíè äîïîëíÿþò øèðîêèé àññîðòèìåíò ìèêðîñõåì ST, îòëè÷àþùèõñÿ îáùåïðèçíàííîé âûñîêîé íàäåæíîñòüþ, è âûäåð-

æèâàþò ìèëëèàðä öèêëîâ ÷òåíèÿ-çàïèñè ïîëíîé ïàìÿòè. Íîâûå óñòðîéñòâà, âðåìÿ çàïèñè áëîêà 512 áàéò â êîòîðûå ñîñòàâëÿåò âñåãî 5 ìñ, ïîääåðæèâàþò âûñîêóþ ñêîðîñòü ðàáîòû ñèñòåìû è íèçêèå çàäåðæêè. Â ïàðòèÿõ èç 1000 ìèêðîñõåì öåíà îäíîãî ïðèáîðà íà÷èíàåòñÿ îò $2.50. Äîñòóïíû òàêæå åäèíè÷íûå îáðàçöû.

Äîïîëíèòåëüíàÿ òåõíè÷åñêàÿ èíôîðìàöèÿ EEPROM M95M04 îáåñïå÷èâàåò âûñîêóþ ïëîòíîñòü ýíåðãîíåçàâèñèìîãî õðàíåíèÿ òàêèõ ïîñòîÿííûõ äàííûõ, êàê ïðèêëàäíûå êîäû, êàëèáðîâî÷íûå òàáëèöû è ïîëüçîâàòåëüñêèå ïàðàìåòðû, à òàêæå ðåãèñòðàöèþ áîëüøîãî êîëè÷åñòâà èíôîðìàöèè. Èìåÿ ñàìóþ âûñîêóþ íà ðûíêå ïëîòíîñòü õðàíåíèÿ äàííûõ â íåáîëüøèõ 8-êîíòàêòíûõ êîðïóñàõ SO8N è TSSOP8, íîâûå ïðèáîðû ïðåäîñòàâëÿþò âîçìîæíîñòü ðåàëèçàöèè ñàìûõ ìàëîçàòðàòíûõ ðåøåíèé ïî ñðàâíåíèþ ñ òàêèìè êîíêóðèðóþùèìè óñòðîéñòâàìè, êàê ñåãíåòîýëåêòðè÷åñêàÿ è ìàãíèòîðåçèñòèâíàÿ ïàìÿòü, à òàêæå EEPROM, ýìóëèðîâàííûå ñ ïîìîùüþ ìèêðîêîíòðîëëåðà è Flash, êîòîðûå ïîòðåáëÿþò áîëüøå ýíåðãèè è èìåþò áîëåå óçêèé äèàïàçîí íàïðÿæåíèé ïèòàíèÿ, ÷åì ÊÌÎÏ ìèêðîñõåìû EEPROM. EEPROM M95M04 ðàáîòàþò â øèðîêîì äèàïàçîíå íàïðÿæåíèé ïèòàíèÿ îò 1.8 Â äî 5.5 Â è ñîõðàíÿþò èíôîðìàöèþ â òå÷åíèå 40 ëåò. Â äîïîëíåíèå ê êîðïóñàì SO8N è TSSOP8 òàêæå ïðåäëàãàåòñÿ âåðñèÿ ïðèáîðà â ñîâðåìåííîì êîðïóñå ñ ðàçìåðàìè êðèñòàëëà WLCSP ñ 8 øàðèêîâûìè âûâîäàìè.

Ïèêîâûé ÊÏÄ íîâûõ êîìïàêòíûõ ïîíèæàþùèõ ïðåîáðàçîâàòåëåé Vishay äîñòèãàåò 98% Óíèâåðñàëüíûå óñòðîéñòâà ñ øèðîêèì äèàïàçîíîì âõîäíûõ íàïðÿæåíèé îò 3.5 Â äî 60 Â è âíóòðåííåé êîððåêöèåé óìåíüøàþò êîëè÷åñòâî íåîáõîäèìûõ âíåøíèõ êîìïîíåíòîâ Vishay Intertechnology ïðåäñòàâèëà äâà íîâûõ ñåìåéñòâà ìèêðîìîäóëåé ñèíõðîííûõ ïîíèæàþùèõ ïðåîáðàçîâàòåëåé microBUCK ñ âûõîäíûìè òîêàìè îò 2 À äî 12 À, ðàáîòàþùèõ â øèðîêèõ äèàïàçîíàõ âõîäíûõ íàïðÿæåíèé îò 4.5 Â äî 55 Â (SiC476/7/8/9) è îò 4.5 Â äî 60 Â (SiC466/7/8/9). Îáúåäèíåíèå íàäåæíûõ âûñîêîêà÷åñòâåííûõ n-êàíàëüíûõ MOSFET ñ ùåëåâîé èçîëÿöèåé è êîíòðîëëåðà â êîìïàêòíîì êîðïóñå PowerPAK ðàçìåðîì 5 × 5 ìì îáåñïå÷èâàåò âûñîêèå çíà÷åíèÿ ÊÏÄ è ïëîò-

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

íîñòè ìîùíîñòè, à âíóòðåííèå öåïè êîððåêöèè óìåíüøàþò êîëè÷åñòâî âíåøíèõ êîìïîíåíòîâ. Âî âñåõ àíîíñèðîâàííûõ ðåãóëÿòîðàõ microBUCK èñïîëüçóþòñÿ îäèíàêîâûå ìèêðîñõåìû êîíòðîëëåðà è îäèíàêîâûå êîðïóñà, â òî âðåìÿ êàê ñèëîâûå êàñêàäû îñíîâàíû íà MOSFET ñ ðàçëè÷íûìè íîìèíàëüíûìè ðàáî÷èìè ïàðàìåòðàìè, èç êîòîðûõ ðàçðàáîò÷èêè ìîãóò âûáðàòü âàðèàíò ñ íàèëó÷øåé êîìáèíàöèåé öåíû è õàðàêòåðèñòèê. Ïðèáîðû âûïóñêàþòñÿ ïîäðàçäåëåíèåì Vishay Siliconix.

ÍÎÂÎÑÒÈ

Íîâûå ðåãóëÿòîðû ñ íèçêèì ðàáî÷èì òîêîì 156 ìêÀ è ïèêîâûì ÊÏÄ, äîñòèãàþùèé 98%, ïîçâîëÿò ðàçðàáîò÷èêàì óâåëè÷èâàòü ïëîòíîñòü ìîùíîñòè çà ñ÷åò ñíèæåíèÿ ïîòåðü ýíåðãèè. Ñî÷åòàíèå ïðåâîñõîäíîé òåïëîïðîâîäíîñòè êîðïóñà PowerPAK, èìåþùåãî ðàçìåðû 5 ìì × 5 ìì, ñ âûñîêèì ÊÏÄ ñíèæàåò òåìïåðàòóðó ïðèáîðà, ïîâûøàÿ äîëãîâðåìåííóþ íàäåæíîñòü è óñòðàíÿÿ íåîáõîäèìîñòü â ðàäèàòîðå. Øèðîêàÿ îáëàñòü áåçîïàñíûõ ðåæèìîâ ðàáîòû microBUCK ïðåäîñòàâëÿåò ðàçðàáîò÷èêàì ãèáêîñòü äëÿ ïîääåðæêè øèðîêîãî äèàïàçîíà òðåáîâàíèé ïî ðàáî÷èì òåìïåðàòóðàì è òîêàì. Âñå ýòî äàåò êîíñòðóêòîðàì âîçìîæíîñòü ñîêðàòèòü ðàçìåðû ïå÷àòíîé ïëàòû, óïðîñòèòü óïðàâëåíèå òåïëîâûìè ðåæèìàìè è ñíèçèòü ñòîèìîñòü ñèñòåìû. 100 98 96

ÊÏÄ (%)

94 92 90 88

VIN = 24 Â, VOUT = 12 Â VIN = 48 Â, VOUT = 12 Â VIN = 24 Â, VOUT = 5 Â VIN = 48 Â, VOUT = 5 Â

86 84 82 80 0

Âûõîäíîé òîê (À)

Çàâèñèìîñòü ÊÏÄ SiC477 îò âûõîäíîãî òîêà.

Áîëüøîé äèàïàçîí âûõîäíûõ íàïðÿæåíèé è âõîäíûå íàïðÿæåíèÿ, ðåãóëèðóåìûå îò 24 Â äî 0.8 Â, äåëàþò ðåãóëÿòîðû íîâûõ ñåìåéñòâ èäåàëüíûìè ïðèáîðàìè äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ â øèðîêîì ñïåêòðå ïðèëîæåíèé. Îí âêëþ÷àåò â ñåáÿ DC/DC ïðåîáðàçîâàòåëè äëÿ ñèñòåì ïðîìûøëåííîé è äîìàøíåé àâòîìàòèçàöèè, ïðîìûøëåííûõ êîìïüþòåðîâ, èñòî÷íèêîâ

ïèòàíèÿ áàçîâûõ ñòàíöèé, ñåòåâîãî îáîðóäîâàíèÿ 5G è ìàëûõ ñîò, äëÿ ðîáîòîâ, äðîíîâ, ñèñòåì óïðàâëåíèÿ àêêóìóëÿòîðíûìè áàòàðåÿìè, ýëåêòðîèíñòðóìåíòîâ, òîðãîâûõ àâòîìàòîâ, áàíêîìàòîâ è ìíîãèõ äðóãèõ óñòðîéñòâ. Ìàêñèìàëüíûå òîêè íàãðóçêè ìèêðîñõåì ñåìåéñòâà SiC46x ñîñòàâëÿþò: ! 2 A äëÿ SiC469, ! 4 A äëÿ SiC468, ! 6 A äëÿ SiC467, ! 10 A äëÿ SiC466. Äëÿ ñåìåéñòâà SiC47x ýòè òîêè ðàâíû: ! 3 A äëÿ SiC479, ! 5 A äëÿ SiC478, ! 8 A äëÿ SiC477, ! 12 A äëÿ SiC476. Âñå óñòðîéñòâà ñîâìåñòèìû ïî òèïó êîðïóñà è ðàñïîëîæåíèþ âûâîäîâ, ïðåäîñòàâëÿÿ ðàçðàáîò÷èêàì âîçìîæíîñòü ìàñøòàáèðîâàíèÿ ïðîåêòîâ. Ãèáêî êîíôèãóðèðóåìûå ïðåîáðàçîâàòåëè èìåþò ðåãóëèðóåìóþ îò 100 êÃö äî 2 ÌÃö ÷àñòîòó ïåðåêëþ÷åíèÿ, à òàêæå ïðîãðàììèðóåìûå âíåøíèìè ýëåìåíòàìè ïàðàìåòðû ìÿãêîãî çàïóñêà è îãðàíè÷åíèÿ òîêà. Ìèêðîñõåìû ìîãóò ðàáîòàòü â äâóõ ðåæèìàõ: ïðèíóäèòåëüíîé íåïðåðûâíîé ïðîâîäèìîñòè èëè ýíåðãîñáåðåæåíèÿ. Âíóòðåííèå öåïè ÷àñòîòíîé êîððåêöèè îáîèõ ñåìåéñòâ èñêëþ÷àþò íåîáõîäèìîñòü âî âíåøíèõ RC ýëåìåíòàõ. Èñïîëüçóåìàÿ â ïðèáîðàõ microBUCK àðõèòåêòóðà ñ ïîñòîÿííûì âðåìåíåì âêëþ÷åííîãî ñîñòîÿíèÿ îáåñïå÷èâàåò óëüòðàâûñîêóþ ñêîðîñòü ðåàêöèè íà ïåðåõîäíûå ïðîöåññû ïðè ìèíèìàëüíîé åìêîñòè âûõîäíîãî êîíäåíñàòîðà, à òàêæå íèçêèé óðîâåíü ïóëüñàöèé ïðè ëåãêèõ íàãðóçêàõ. Êðîìå òîãî, óñòîé÷èâîñòü êîíòóðà ðåãóëèðîâàíèÿ íå çàâèñèò îò òèïà âûõîäíîãî êîíäåíñàòîðà, â êà÷åñòâå êîòîðîãî ìîæíî èñïîëüçîâàòü äàæå êåðàìè÷åñêèå êîíäåíñàòîðû ñ íèçêèì ESR. Â ðåãóëÿòîðû èíòåãðèðîâàí íàäåæíûé íàáîð ôóíêöèé áåçîïàñíîñòè, âêëþ÷àþùèé çàùèòó îò ïîâûøåííîãî è ïîíèæåííîãî âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ, ïåðåãðóçêè ïî òîêó, êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ (ñ àâòîìàòè÷åñêèì ïåðåçàïóñêîì) è ïåðåãðåâà. Èìååòñÿ òàêæå âûõîä ôëàãà «Ïèòàíèå â íîðìå». Â íàñòîÿùåå âðåìÿ ìîæíî çàêàçàòü êàê åäèíè÷íûå îáðàçöû, òàê è ïðîìûøëåííûå îáúåìû ïðèáîðîâ ñåìåéñòâ SiC466/7/8/9 and SiC476/7/8/9. Ñðîê ïîñòàâêè êðóïíûõ ïàðòèé ñîñòàâëÿåò 12 íåäåëü.

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

Diodes àíîíñèðîâàëà äâóõðåæèìíûé äåòåêòîð òèïà çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà, ñîâìåñòèìûé ñ USB BC 1.2 Êîìïàíèÿ Diodes àíîíñèðîâàëà âûïóñê ìèêðîñõåìû PI3USB9201 – ñîâìåñòèìîãî ñ USB BC 1.2 äåòåêòîðà òèïà çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà, â êîòîðîì îáúåäèíåíû ñõåìû õîñòà è êëèåíòà. Íîâàÿ ìèêðîñõåìà ïîçâîëèò ðàçðàáîò÷èêàì îïòèìèçèðîâàòü êîëè÷åñòâî ïîêóïíûõ êîìïîíåíòîâ è ñòîèìîñòü äîáàâëåíèÿ ñõåìû èíòåðôåéñà USB Type-C â òàêèå óñòðîéñòâà, êàê íîóòáóêè, ïëàíøåòû, ñìàðòôîíû, äðîíû è ìåëêàÿ áûòîâàÿ òåõíèêà. Â îòëè÷èå îò ñóùåñòâóþùèõ íà ðûíêå ðåøåíèé, äëÿ ðàáîòû êîòîðûõ â ðåæèìå õîñòà èëè êëèåíòà òðåáóþòñÿ ðàçëè÷íûå óñòðîéñòâà, PI3USB9201 ïîçâîëÿåò ðàçðàáîò÷èêàì ïîëíîñòüþ ïîääåðæèâàòü îáðàòèìóþ è äâóíàïðàâëåííóþ ãèáêîñòü èíòåðôåéñà USB Type-C ñ ïîìîùüþ åäèíñòâåííîé ìèêðîñõåìû. Èäåíòèôèöèðîâàâ òèï çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà, PI3USB9201 ïåðåäàåò ðåçóëüòàòû 2 ÷åðåç èíòåðôåéñ I C, ðàáîòàþùèé íà ÷àñòîòå 1 ÌÃö. ×åòûðå àäðåñà, âûáèðàåìûå ñ ïîìîùüþ âûâîäîâ ìèêðîñõåìû, èñêëþ÷àþò êîíôëèêòû íà øèíå. Â êîíôèãóðàöèè õîñòà, â ñîîòâåòñòâèè ñî ñïåöèôèêàöèåé BC 1.2, PI3USB9201 ÷åðåç êîíòàêòû USB D+/D- òðàíñëèðóåò ñîñòîÿíèå óñòðîéñòâà êàê ñòàíäàðòíûé íèñõîäÿùèé ïîðò,

çàðÿäíûé íèñõîäÿùèé ïîðò èëè âûäåëåííûé çàðÿäíûé ïîðò. Âûñòóïàÿ â êà÷åñòâå êëèåíòà, ìèêðîñõåìà êîíòðîëèðóåò êîíòàêòû D+/D-, ÷òîáû îïðåäåëèòü òèï ïîäêëþ÷åííîãî õîñòà. Áëàãîäàðÿ äèôôåðåíöèàëüíûì ñêâîçíûì USB-êîììóòàòîðàì, PI3USB9201 ïîääåðæèâàåò òðàíçèòíóþ ïåðåäà÷ó äàííûõ â ðåæèìå õîñòà, ïîçâîëÿÿ àêòèâèðîâàòü ñèñòåìó ñ ïîìîùüþ ìûøè èëè êëàâèàòóðû. Óñòðîéñòâî ðàáîòàåò â øèðîêîì äèàïàçîíå íàïðÿæåíèé ïèòàíèÿ îò 2.7 Â äî 5.5 Â, îáåñïå÷èâàþùèì íàäåæíóþ ðàáîòó â îáîðóäîâàíèè ñ áàòàðåéíûì ïèòàíèåì, è ïîòðåáëÿåò ìåíüøå 1 ìêÀ â ðåæèìå îñòàíîâà. PI3USB9201 âûïóñêàåòñÿ ñåðèéíî â 12êîíòàêòíîì êîðïóñå QFN ðàçìåðîì 2 × 2 ìì.

Ìèêðîñõåìû EERAM êîìïàíèè Microchip ñîõðàíÿò äàííûå ïðè ïîòåðå ïèòàíèÿ è ñíèçÿò ñòîèìîñòü ðåøåíèÿ Íîâîå ñåìåéñòâî EERAM âûñîêîé ïëîòíîñòè ñ èíòåðôåéñîì SPI åìêîñòüþ äî 1 Ìáèò Íà÷èíàÿ îò èíòåëëåêòóàëüíûõ ñ÷åò÷èêîâ è çàêàí÷èâàÿ ïðîèçâîäñòâåííûìè ëèíèÿìè, ïðèëîæåíèÿ, êîòîðûì òðåáóåòñÿ ðåøàòü çàäà÷è ïîâòîðÿþùåéñÿ ðåãèñòðàöèè äàííûõ, äîë-

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

æíû èìåòü âîçìîæíîñòü àâòîìàòè÷åñêîãî âîññòàíîâëåíèÿ èíôîðìàöèè, åñëè âî âðåìÿ ðàáîòû ïðîèñõîäèò îòêëþ÷åíèå ïèòàíèÿ. Ñóùåñòâóþùèå íà ñåãîäíÿ ðåøåíèÿ äëÿ ýíåðãîíåçàâèñèìûõ ïîñëåäîâàòåëüíûõ ÎÇÓ íåáîëüøîé ïëîòíîñòè (îò 64 Êá äî 1 Ìá), èñïîëüçóåìûõ â òàêèõ ðåãèñòðàòîðàõ, îáû÷íî èìåþò ñàìóþ âûñîêóþ öåíó áèòà ïàìÿòè â êîíå÷íûõ ïðîäóêòàõ. Microchip Technology àíîíñèðîâàëà íîâîå ñåìåéñòâî ìèêðîñõåì ïàìÿòè EERAM ñ èíòåðôåéñîì SPI, êîòîðîå ïîçâîëèò ðàçðàáîò÷èêàì ñèñòåì ñýêîíîìèòü äî 25 ïðîöåíòîâ ñðåäñòâ ïî ñðàâíåíèþ ñ àëüòåðíàòèâíûìè ðåøåíèÿìè íà îñíîâå ñóùåñòâóþùèõ ñåðèéíûõ ýíåðãîíåçàâèñèìûõ ÎÇÓ. Â ñåìåéñòâî âîøëè ÷åòûðå íàäåæíûå ìèê-

ÍÎÂÎÑÒÈ

ðîñõåìû EERAM ñ èíòåðôåéñîì SPI åìêîñòüþ îò 64 Êá äî 1 Ìá. EERAM – ýòî àâòîíîìíîå ýíåðãîíåçàâèñèìîå ÎÇÓ, èñïîëüçóþùåå òå æå ïðîòîêîëû SPI 2 è I C, ÷òî è îáû÷íûå ïîñëåäîâàòåëüíûå ñòàòè÷åñêèå ÎÇÓ, êîòîðîå ïîçâîëÿåò óñòðîéñòâàì ñîõðàíÿòü ñîäåðæèìîå ÎÇÓ âî âðåìÿ ïîòåðè ïèòàíèÿ áåç èñïîëüçîâàíèÿ âíåøíåé áàòàðåè. Âñå ýíåðãîíåçàâèñèìûå àñïåêòû óñòðîéñòâà, ïî ñóùåñòâó, íåâèäèìû äëÿ ïîëüçîâàòåëÿ. Êàæäûé ýëåìåíò ïàìÿòè äóáëèðîâàí ñêðûòîé ÿ÷åéêîé EEPROM. Êîãäà óñòðîéñòâî îáíàðóæèâàåò ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ, îíî àâòîìàòè÷åñêè ïåðåíîñèò äàííûå èç ñòàòè÷åñêîãî ÎÇÓ â ýíåðãîíåçàâèñèìûé íàêîïèòåëü è ïåðåìåùàåò èõ îáðàòíî â ÎÇÓ, êîãäà ïèòàíèå ìèêðîñõåìû âîçâðàùàåòñÿ ê íîðìå. Îñíîâíàÿ ïðè÷èíà, ïîçâîëèâøàÿ ñíèçèòü öåíó EERAM, çàêëþ÷àåòñÿ â èñïîëüçîâàíèè ñòàíäàðòíûõ òåõíîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, íà êîòîðûõ îñíîâàíî ïðîèçâîäñòâî ïðèáîðîâ ÊÌÎÏ è ôëýø-ïàìÿòè. Áëàãîäàðÿ áîëüøèì îáúåìàì ïðîèçâîäñòâà è îòðàáîòàííîñòè

øèðîêî èñïîëüçóåìîãî òåõïðîöåññà, ìèêðîñõåìû èìåþò íàèëó÷øóþ íàäåæíîñòü è ñàìóþ íèçêóþ ñòîèìîñòü â îòðàñëè. Àëüòåðíàòèâíûå ðåøåíèÿ, òàêèå êàê ôåððîýëåêòðè÷åñêèå ÎÇÓ (FRAM), èçãîòàâëèâàþòñÿ ñ èñïîëüçîâàíèåì ñïåöèàëüíûõ ïðîöåññîâ, ÷òî íàìíîãî óâåëè÷èâàåò êàê ïðîèçâîäñòâåííûå çàòðàòû, òàê è íåîïðåäåëåííîñòü â ñðîêàõ ïîñòàâêè. Íà íîâîå ñåìåéñòâî EERAM ðàñïðîñòðàíÿåòñÿ îðèåíòèðîâàííàÿ íà êëèåíòà ïðàêòèêà Microchip, çàêëþ÷àþùàÿñÿ â ãàðàíòèè ïîñòîÿííîé äîñòóïíîñòè ìèêðîñõåì â òå÷åíèå âñåãî íåîáõîäèìîãî ïîòðåáèòåëÿì âðåìåíè.

Öåíû è äîñòóïíîñòü Âñå íîâûå óñòðîéñòâà âûïóñêàþòñÿ ñåðèéíî â 8-âûâîäíûõ êîðïóñàõ SOIC, SOIJ è DFN. Äëÿ ïàðòèé èç 10,000 ïðèáîðîâ óñòàíîâëåíû ñëåäóþùèå ñòàðòîâûå öåíû (çà îäíó ìèêðîñõåìó): ! 48L640 (64 Êá, SPI) – $0.70; ! 48L256 (256 Êá, SPI) – $1.40; ! 48L512 (512 Êá, SPI) – $2.10; ! 48LM01 (1 Ìá, SPI) – $2.90.

Torex îñâîèëà ïðîèçâîäñòâî ìèêðîìîäóëåé DC/DC ðåãóëÿòîðîâ ñ îòðèöàòåëüíûì âûõîäíûì íàïðÿæåíèåì è èíòåãðèðîâàííûì äðîññåëåì Torex Semiconductor ïðèñòóïèëà ê ñåðèéíîìó ïðîèçâîäñòâó íîâîé ñåðèè ìèêðîDC/DC ïðåîáðàçîâàòåëåé XCL303/XCL304 ñ èíòåãðèðîâàííûìè äðîññåëÿìè è îòðèöàòåëüíûìè âûõîäíûìè íàïðÿæåíèÿìè.

ñðàâíåíèþ ñ îáû÷íûìè DC/DC ïðåîáðàçîâàòåëÿìè ñ îòðèöàòåëüíûìè âûõîäíûìè íàïðÿ2 2 æåíèÿìè (ñ 65.25 ìì äî 14.43 ìì ). Êðîìå òîãî, îáúåäèíåíèå äðîññåëÿ â îäíîì êîðïóñå ñ DC/DC ïðåîáðàçîâàòåëåì óïðîùàåò ðàçâîäêó ïå÷àòíîé ïëàòû è ìèíèìèçèðóåò âîçìîæíûå øóìîâûå ïîìåõè.

XCL303/XCL304

3.7 ìì

Ìîíòàæíàÿ ïëîùàäü 14.43 ìì2

Áëàãîäàðÿ ïîâûøåííîé äî 2.5 ÌÃö ÷àñòîòå ïåðåêëþ÷åíèÿ è èñïîëüçîâàíèþ ìèíèàòþðíîãî êîðïóñà CL-2025-02 (2.5×2.0×1.0 ìì), ìîíòàæíàÿ ïëîùàäü çàêîí÷åííîãî ðåøåíèÿ ìîæåò áûòü óìåíüøåíà ïðèìåðíî íà 78% ïî

3.9 ìì Â îòëè÷èå îò ðåøåíèé, îñíîâàííûõ íà çàðÿäîâîì íàñîñå, èñïîëüçóåìûé â XCL303/

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

ÊÏÄ (%)

20 XCL303 XCL304 0

10 100 Âûõîäíîé òîê (ìÀ)

1000

Çàâèñèìîñòü ÊÏÄ XCL303/XCL304 îò òîêà íàãðóçêè.

XCL304 èìïóëüñíûé ìåòîä ïðåîáðàçîâàíèÿ îáåñïå÷èâàåò ñòàáèëüíîå âûõîäíîå íàïðÿæåíèå äàæå ïðè ôëóêòóàöèÿõ âõîäíîãî

íàïðÿæåíèÿ. Íîâûå ìèêðî-DC/DC ïðåîáðàçîâàòåëè ìîãóò ïîääåðæèâàòü ìàêñèìàëüíûé âûõîäíîé òîê äî 300 ìÀ (ïðè 3.3 Â íà âõîäå è –3.0 Â íà âûõîäå). Ïðèáîðû XCL303 ñ ØÈÌ-óïðàâëåíèåì ìîãóò áûòü âûáðàíû äëÿ ïðèëîæåíèé, ãäå âàæåí íèçêèé óðîâåíü øóìîâ, à XCL304 ñ àâòîìàòè÷åñêèì ïåðåêëþ÷åíèåì ØÈÌ/×ÈÌ – äëÿ ïðèëîæåíèé, ãäå âàæåí âûñîêèé ÊÏÄ ïðè ëåãêîé íàãðóçêå è íèçêèé óðîâåíü øóìîâ ïðè áîëüøèõ òîêàõ íàãðóçêè. Ìèêðîìîäóëè ñåðèè XCL303/XCL304 îïòèìàëüíû äëÿ ìàëîøóìÿùèõ óñòðîéñòâ ñ íåáîëüøèì îòðèöàòåëüíûì íàïðÿæåíèåì ïèòàíèÿ, òàêèõ, íàïðèìåð, êàê îáîðóäîâàíèå îïòè÷åñêîé ñâÿçè. Ñ ïîìîùüþ âíåøíåãî ðåçèñòîðà ìîæíî óñòàíîâèòü ëþáîå çíà÷åíèå âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ â äèàïàçîíå îò –1.2 Â äî –6.0 Â.

Renesas àíîíñèðîâàëà ñàìûå ìèíèàòþðíûå â ìèðå îïòîèçîëÿòîðû äëÿ ïðèëîæåíèé ïðîìûøëåííîé àâòîìàòèçàöèè è ñîëíå÷íûõ èíâåðòîðîâ Îïòîèçîëÿòîðû RV1S92xxA è RV1S22xxA ñ äëèíîé ïóòè óòå÷êè ïî êîðïóñó 8.2 ìì íà 35% ñîêðàùàþò ìîíòàæíóþ ïëîùàäü ïå÷àòíîé ïëàòû Renesas Electronics àíîíñèðîâàëà ïÿòü íîâûõ îïòîïàð ñ äëèíîé ïóòè óòå÷êè ïî êîðïóñó 8.2 ìì, êîòîðûå ÿâëÿþòñÿ ñàìûìè ìèíèàòþðíûìè â ìèðå óñòðîéñòâàìè äëÿ èçîëÿöèè îáîðóäîâàíèÿ ïðîìûøëåííîé àâòîìàòèçàöèè è ñîëíå÷íûõ èíâåðòîðîâ. Áëàãîäàðÿ øèðèíå êîðïóñà 2.5 ìì, îïòîèçîëÿòîðû RV1S92xxA è RV1S22xxA ñîêðàùàþò ìîíòàæíóþ ïëîùàäü ïå÷àòíîé ïëàòû íà 35% ïî ñðàâíåíèþ ñ êîíêóðèðóþùèìè îïòðîíàìè. Îíè ïîìîãóò ðàçðàáîò÷èêàì óìåíüøèòü ðàçìåðû îáîðóäîâàíèÿ, óâåëè÷èòü ñòåïåíü ïîäâèæíîñòè ðîáîòîâ è ïîâûñèòü ïðîèçâîäèòåëüíîñòü òðóäà. Îíè òàêæå îòâå÷àþò ïîòðåáíîñòÿì äîìà ñ íóëåâûì ýíåðãîïîòðåáëåíèåì,

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

ðàçìåðû ñîëíå÷íîãî îáîðóäîâàíèÿ êîòîðîãî äîëæíû óìåíüøàòüñÿ, ÷òîáû óâåëè÷èòü êîëè÷åñòâî óñòàíîâîê, ðàçìåùàåìûõ â îãðàíè÷åííîì ïðîñòðàíñòâå. Îïòîïàðû RV1S92xxA è RV1S22xxA èäåàëüíî ïîäõîäÿò äëÿ DC/AC èíâåðòîðîâ, ñåðâîäâèãàòåëåé ïåðåìåííîãî òîêà, ðîáîòîâ-ìàíèïóëÿòîðîâ, ñîëíå÷íûõ èíâåðòîðîâ è ñèñòåì óïðàâëåíèÿ àêêóìóëÿòîðíûìè áàòàðåÿìè. Êîììóíèêàöèîííûé îïòðîí RV1S9260A ñ áûñòðîäåéñòâèåì 15 Ìáèò/ñ è äðàéâåð èíòåëëåêòóàëüíûõ ñèëîâûõ ìîäóëåé (IPM) RV1S9213A ÿâëÿþòñÿ ïåðâûìè îïòîèçîëÿòîðàìè, âûïóñêàåìûìè â êðîøå÷íûõ êîðïóñàõ LSSO5 ñ ðàññòîÿíèåì ìåæäó âûâîäàìè 0.65 ìì – âäâîå ìåíüøèì, ÷åì ó òðàäèöèîííûõ êîðïóñîâ. Áëàãîäàðÿ âûñîòå êîðïóñà 2.1 ìì, ïðèáîðû ìîãóò ìîíòèðîâàòüñÿ íåïîñðåäñòâåííî íà îáðàòíîé ñòîðîíå ïå÷àòíîé ïëàòû, îñâîáîæäàÿ öåííîå ïðîñòðàíñòâî äëÿ êîìïîíåíòîâ, óñòàíàâëèâàåìûõ íà âåðõíåé ñòîðîíå. Ïðèáîðû âûäåðæèâàþò òðåõêðàòíóþ ïàéêó èíôðàêðàñíûì îïëàâëåíèåì ïðèïîÿ. Îïòîèçîëÿòîðû RV1S92xxA ñ âûñîêîé ýëåêòðè÷åñêîé ïðî÷íîñòüþ è ñïîñîáíîñòüþ ïîäàâëåíèÿ ñèíôàçíûõ ïîìåõ ñî ñêîðîñòüþ

ÍÎÂÎÑÒÈ

íàðàñòàíèÿ äî 50 êÂ/ìêñ ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ çàùèòû íèçêîâîëüòíûõ ìèêðîêîíòðîëëåðîâ è óñòðîéñòâ ââîäà/âûâîäà îò âûñîêîâîëüòíûõ ñõåì ïðè ïåðåäà÷å âûñîêîñêîðîñòíûõ ñèãíàëîâ. Ïðèáîðû RV1S2281A è RV1S2211A èìåþò âõîäû ïîñòîÿííîãî òîêà è òðàíçèñòîðíûå âûõîäû, òîãäà êàê RV1S2285A, òàêæå ñ òðàíçèñòîðíûì âûõîäîì, óïðàâëÿåòñÿ ïåðåìåííûì íàïðÿæåíèåì. Äëèíà ïóòè óòå÷êè ïî êîðïóñó äëÿ ýòèõ ïðèáîðîâ, êàê è äëÿ âñåõ óñòðîéñòâ íîâîãî ñåìåéñòâà, ñîñòàâëÿåò 8.2 ìì, øèðèíà êîðïóñà ðàâíà 2.5 ìì, à âûñîòà – 2.1 ìì. Ïðèáîðû ïîñòàâëÿþòñÿ â êîðïóñàõ LSSOP ñ ðàññòîÿíèåì ìåæäó âûâîäàìè 1.30 ìì. Âûñîêîå íàïðÿæåíèå èçîëÿöèè, ðàâíîå 5000 Â ñ.ê.ç. äëÿ âñåõ ïÿòè îïòðîíîâ, è âûñîêèå ðàáî÷èå òåìïåðàòóðû ïîìîãàþò ïðîòèâîñòîÿòü ñóðîâûì óñëîâèÿì ýêñïëóàòàöèè. Õàðàêòåðèñòèêè îïòîïàð RV1S92xxA è RV1S22xxA, ïîääåðæèâàþùèõ ñèñòåìû ñ íàïðÿæåíèåì 200 Â è 400 Â, áëàãîäàðÿ óñèëåííîé èçîëÿöèè ñîîòâåòñòâóþò ñòàíäàðòàì

ïðîìûøëåííîé áåçîïàñíîñòè. Âñå ïÿòü óñòðîéñòâ îòâå÷àþò ñòðîãèì òðåáîâàíèÿì ñòàíäàðòà UL 61800-5-1 äëÿ îáîðóäîâàíèÿ óïðàâëåíèÿ ýëåêòðîäâèãàòåëÿìè è ñòàíäàðòà UL 61010-2-201 äëÿ óñòðîéñòâ óïðàâëåíèÿ, òàêèõ êàê ÏËÊ.

Öåíû è äîñòóïíîñòü Îïòîèçîëÿòîðû RV1S92xxA è RV1S22xxA äîñòóïíû äëÿ ïðèîáðåòåíèÿ ÷åðåç âñåìèðíóþ äèñòðèáüþòîðñêóþ ñåòü Renesas. Íàçâàíèÿ ïðîäóêòîâ, ôóíêöèè è öåíû ïðèâåäåíû â òàáëèöå íèæå. Ïðèáîð

Ôóíêöèÿ

Öåíà (â ïàðòèè 1000 øò.)

RV1S9260A

Êîììóíèêàöèîííûé îïòðîí ñ áûñòðîäåéñòâèåì 15 Ìáèò/ñ

$0.64

RV1S9213A

Äðàéâåð IPM

$0.53

RV1S2281A

Âõîä DC, òðàíçèñòîð íà âûõîäå

$0.17

RV1S2211A

Íèçêîâîëüòíûé âõîä DC, òðàíçèñòîð íà âûõîäå

$0.17

RV1S2285A

Âõîä AC, òðàíçèñòîð íà âûõîäå

$0.40

Toshiba âûïóñêàåò íàáîð ìèêðîñõåì óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì îáùåãî íàçíà÷åíèÿ äëÿ àâòîìîáèëüíûõ ïðèëîæåíèé Ñëîæíûå óñòðîéñòâà, ïîääåðæèâàþùèå íåñêîëüêî âûõîäíûõ íàïðÿæåíèé è ôóíêöèîíàëüíóþ áåçîïàñíîñòü äëÿ ïðèëîæåíèé ASIL-D Toshiba Electronics Europe îáúÿâèëà î âûïóñêå ðÿäà ìíîãîêàíàëüíûõ ìèêðîñõåì óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì îáùåãî íàçíà÷åíèÿ. Óðîâåíü ôóíêöèîíàëüíîé áåçîïàñíîñòè íîâûõ óñòðîéñòâ ñîîòâåòñòâóåò òðåáîâàíèÿì ìåæäóíàðîäíîãî ñòàíäàðòà ISO 26262, ðåãëàìåíòèðóþùåãî õàðàêòåðèñòèêè àâòîìîáèëüíûõ ïðèëîæåíèé, êðèòè÷åñêè âàæíûõ äëÿ áåçîïàñíîñòè, âêëþ÷àÿ òå, êîòîðûå òðåáóþò íàèâûñøåãî óðîâíÿ íàäåæíîñòè, òàêèå êàê ýëåêòðîóñèëèòåëè ðóëÿ è òîðìîçíûå ñèñòåìû.

Ñåìåéñòâî âêëþ÷àåò ÷åòûðå óñòðîéñòâà ñ ðàçëè÷íûìè âûõîäíûìè íàïðÿæåíèÿìè ïîíèæàþùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ: 1.1 Â (TB9045FNG-110), 1.2 Â (TB9045FNG-120), 1.25 Â (TB9045FNG-125) è 1.5 Â (TB9045FNG150). ×åòûðå âûõîäíûõ íàïðÿæåíèÿ êàæäîãî óñòðîéñòâà ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ äëÿ ïèòàíèÿ ÿäåð ìèêðîêîíòðîëëåðîâ, à òàêæå äàò÷èêîâ è äðóãèõ èíòåðôåéñîâ. Ïîâûøàþùå-ïîíèæàþùèé ïðåîáðàçîâàòåëü âûðàáàòûâàåò 6 Â èç íàïðÿæåíèÿ àêêóìóëÿòîðíîé áàòàðåè àâòîìîáèëÿ è ñîõðàíÿåò ðàáîòîñïîñîáíîñòü ïðè íàïðÿæåíèè íà âõîäå âñåãî 2.7 Â, îáåñïå÷èâàÿ ñòàáèëèçàöèþ âûõîäà äàæå âî âðåìÿ çàïóñêà äâèãàòåëÿ, êîãäà íàïðÿæåíèå àêêóìóëÿòîðà çíà÷èòåëüíî ïàäàåò. Óñòðîéñòâà ìîãóò ðàáîòàòü ïðè âõîäíûõ íàïðÿæåíèÿõ äî 18 Â â äèàïàçîíå òåìïåðàòóð îò –40 äî +125 °C. Ïðèáîðû âûïóñêàþòñÿ â ìèíèàòþðíûõ êîðïóñàõ HTSSOP48-P-300-0.50 ðàçìåðîì 6.1 ìì × 12.5 ìì × 1.0 ìì, ÷òî äåëàåò èõ èäåàëüíûìè óñòðîéñòâàìè äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ â ñîâðåìåííûõ àâòîìîáèëüíûõ ïðèëîæåíèÿõ ñ âûñîêîé ïëîòíîñòüþ êîìïîíîâêè.

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

Â ïðèáîðàõ ñåðèè TB9045FNG ðåàëèçîâàí ðÿä ôóíêöèé îáíàðóæåíèÿ íåèñïðàâíîñòåé, íåîáõîäèìûõ äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ôóíêöèîíàëüíîé áåçîïàñíîñòè. Â èõ ÷èñëî âõîäÿò êîíòðîëü ïîâûøåííîãî íàïðÿæåíèÿ äëÿ DC/DC ïðåîáðàçîâàòåëÿ, áëîêèðîâêà ïðè ïîíèæåííîì íàïðÿæåíèè äëÿ áàòàðåéíîãî èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ, îòêëþ÷åíèå ïðè ïåðåãðåâå è ñõåìà êîíòðîëÿ ÷àñòîòû ãåíåðàòîðà. Äëÿ îáíàðóæåíèÿ îøèáîê âíåøíåãî ìèêðîêîíòðîëëåðà, à òàêæå äëÿ îáíàðóæåíèÿ íåÿâíûõ íåèñïðàâíîñòåé, êîòîðûå ìîãóò óêàçûâàòü íà ïîòåíöèàëüíî àâàðèéíóþ ñèòóàöèþ, â ìèêðîñõåìó

âêëþ÷åí ñòîðîæåâîé òàéìåð. Âûâîä îò÷åòà î ëþáûõ ïðîáëåìàõ ìîæåò áûòü îðãàíèçîâàí ÷åðåç èíòåðôåéñ SPI ñ èñïîëüçîâàíèåì âûäåëåííîãî ðåãèñòðà, ÷òî ïîçâîëÿåò ïðèìåíÿòü ìèêðîñõåìó â ñàìûõ ðàçíûõ ñèñòåìàõ. Äëÿ ïîääåðæêè ðàçðàáîò÷èêîâ Toshiba ïðåäîñòàâëÿåò ïîëíûé íàáîð äîêóìåíòàöèè, âêëþ÷àÿ îïèñàíèå ìåòîäèêè àíàëèçà âèäîâ è ïîñëåäñòâèé îòêàçîâ (FMEDA). Ñåðèéíûé âûïóñê íîâûõ ñèëîâûõ ìèêðîñõåì íà÷àëñÿ â íîÿáðå 2019 ãîäà. Ïëàíèðóåìûé îáúåì ïðîèçâîäñòâà – 1 ìëí óñòðîéñòâ â ãîä.

Nexperia ïðåäñòàâëÿåò ñàìûå áûñòðûå â îòðàñëè ñèíôàçíûå ôèëüòðû ñî âñòðîåííîé çàùèòîé îò ÝÑÐ äëÿ ñâåðõñêîðîñòíûõ èíòåðôåéñîâ USB Ñàìàÿ øèðîêàÿ ïîëîñà ïðîïóñêàíèÿ äèôôåðåíöèàëüíîãî ñèãíàëà. âûñîêàÿ óñòîé÷èâîñòü ê ïåðåíàïðÿæåíèÿì è íèçêîå íàïðÿæåíèå îãðàíè÷åíèÿ Nexperia àíîíñèðîâàëà âûïóñê ñàìûõ áûñòðûõ íà ðûíêå ïðèáîðîâ, îáúåäèíÿþùèõ ñèíôàçíûé ôèëüòð (äðîññåëü) è ýëåìåíòû çàùèòû îò ýëåêòðîñòàòè÷åñêèõ ðàçðÿäîâ (ÝÑÐ). Íîâàÿ ñåðèÿ çàùèòíûõ óñòðîéñòâ PCMFxUSB3BA/C èìååò ñàìóþ øèðîêóþ â îòðàñëè ïîëîñó ïðîïóñêàíèÿ äèôôåðåíöèàëüíîãî ñèãíàëà – äî 10 ÃÃö ïî óðîâíþ 3 äÁ – è îòëè÷àåòñÿ î÷åíü âûñîêîé óñòîé÷èâîñòüþ ê ïåðåíàïðÿæåíèÿì, âûäåðæèâàÿ âîçäåéñòâèå èìïóëüñà òîêà 8/20 ìêñ àìïëèòóäîé äî 7.5 À. Ïðèáîðû ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ ïîäàâëåíèÿ ñèíôàçíûõ è íåñèììåòðè÷íûõ ïîìåõ â ñâåðõâûñîêîñêîðîñòíûõ ëèíèÿõ ïåðåäà÷è äàííûõ ïðè ìèíèìàëüíîì âîçäåéñòâèè íà öåëîñòíîñòü ñèãíàëà.

Íîâûå óñòðîéñòâà, ðàçðàáîòàííûå â ñîîòâåòñòâèè ñ òðåáîâàíèÿìè ñïåöèôèêàöèé Super Speed USB (USB 3.0), îáåñïå÷èâàþò

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

Ñõåìà ôèëüòðà PCMF1USB3BA/C â êîðïóñå WLCSP5.

ýôôåêòèâíóþ çàùèòó îäíîé, äâóõ èëè òðåõ ïàð ëèíèé (Tx +/-, Rx +/-, D +/-), à òàêæå ôèëüòðàöèþ ïîìåõ. Ñèñòåìíàÿ íàäåæíîñòü ôèëüòðîâ, ïðîâåðåííûõ â öåïÿõ çàùèòû ëèíèè ñâÿçè 10 Ãáèò/ñ, ïðåâûøàåò òðåáîâàíèÿ Óðîâíÿ 4 ñòàíäàðòà IEC 61000-4-2, ÷òî ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü èõ ñ ÷óâñòâèòåëüíûìè ÑíÊ. Êðîìå òîãî, ïî ñðàâíåíèþ ñ äèñêðåòíûìè êîíñòðóêöèÿìè, ïðåäëîæåííîå ðåøåíèå ñâîäèò ê ìèíèìóìó îòðàæåíèÿ. Èñïîëüçîâàíèå â ïðèáîðàõ òåõíîëîãèè TrEOS îáåñïå÷èëî íèçêîå íàïðÿæåíèå îãðàíè÷åíèÿ è âûñîêóþ íàäåæíîñòü. PCMFxUSB3BA/C ðàñøèðÿþò ñåìåéñòâî ñèíôàçíûõ ôèëüòðîâ Nexperia (óñòðîéñòâ PCMF), ïîìîãàÿ îïòèìèçèðîâàòü âûáîð ìåæäó äèôôåðåíöèàëüíîé ïîëîñîé ïðîïóñêàíèÿ è ïîäàâëåíèåì îñíîâíîé ÷àñòîòû ñèíôàçíîãî ñèãíàëà è åãî âûñøèõ ãàðìîíèê.

ÍÎÂÎÑÒÈ

Êîììåíòèðóåò Ñòåôàí Ñåéäåð (Stefan Seider), ìåíåäæåð ïî ïðîäóêöèè, Nexperia: «Ïîìèìî ñïîñîáíîñòè ñíèæàòü óðîâåíü ýëåêòðîìàãíèòíûõ ïîìåõ, ñèíôàçíûå ôèëüòðû ñ çàùèòîé îò ÝÑÐ òàêæå î÷åíü ïîïóëÿðíû áëàãîäàðÿ ñâîåé ýôôåêòèâíîñòè â öåïÿõ çàùèòû ÷óâñòâèòåëüíûõ ïðèåìîïåðåäàò÷èêîâ. Îíè äîáàâëÿþò èìïåäàíñ ê ïàðå ñèãíàëüíûõ ëèíèé, êîòîðûé î÷åíü ìàë äëÿ äèôôåðåíöè-

àëüíûõ ñèãíàëîâ, íî çíà÷èòåëüíî îñëàáëÿåò ñèíôàçíûå ïîìåõè, à òàêæå òàêèå íåñèììåòðè÷íûå ïîìåõè, êàê ÝÑÐ». Íîâûå ôèëüòðû PCMF ïîñòàâëÿþòñÿ â íèçêîèíäóêòèâíûõ ìèíèàòþðíûõ êîðïóñàõ WLCSP. Óñòðîéñòâà ñîâìåñòèìû ïî âûâîäàì ñ äîñòóïíûìè ðåøåíèÿìè, ïðåäíàçíà÷åííûìè òîëüêî äëÿ çàùèòû îò ÝÑÐ, ÷òî ïîçâîëÿåò áûñòðî âíîñèòü èçìåíåíèÿ â ñóùåñòâóþùèå ñõåìû.

Èçîëèðîâàííûé äðàéâåð çàòâîðîâ SiC òðàíçèñòîðîâ êîìïàíèè Maxim îáåñïå÷èâàåò ëó÷øèé ÊÏÄ â ñâîåì êëàññå ïðèáîðîâ MAX22701E ñíèæàåò îáùèå ïîòåðè ýíåðãèè â ñèñòåìå íà 30 ïðîöåíòîâ è óâåëè÷èâàåò ñðîê ñëóæáû ñèñòåìû, â òðè ðàçà óëó÷øàÿ óñòîé÷èâîñòü ê ñèíôàçíûì ïåðåõîäíûì ïîìåõàì Ñ èçîëèðîâàííûì äðàéâåðîì çàòâîðîâ MAX22701E, âûïóùåííûì êîìïàíèåé Maxim Integrated Products, ðàçðàáîò÷èêè âûñîêîâîëüòíûõ è ìîùíûõ ñèñòåì ìîãóò ïîâûñèòü ÊÏÄ èñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿ íà 4 ïðîöåíòíûõ ïóíêòà ïî ñðàâíåíèþ ñ êîíêóðèðóþùèìè ðåøåíèÿìè, ñîêðàòèâ ïîòåðè ýíåðãèè è ñîîòâåòñòâóþùèé óãëåðîäíûé ñëåä íà 30%. Ìèêðîñõåìà äðàéâåðà ïðåäíàçíà÷åíà äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ â èìïóëüñíûõ èñòî÷íèêàõ ïèòàíèÿ ïðîìûøëåííûõ ñèñòåì ñâÿçè äëÿ èíâåðòîðîâ ñîëíå÷íîé ýíåðãèè, ïðèâîäîâ ýëåêòðîäâèãàòåëåé, ýëåêòðîìîáèëåé, ñèñòåì íàêîïëåíèÿ ýíåðãèè, èñòî÷íèêîâ áåñïåðåáîéíîãî ïèòàíèÿ, öåíòðîâ îáðàáîòêè äàííûõ è ìîùíûõ âûñîêîýôôåêòèâíûõ èñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿ.

÷àåòñÿ ëó÷øåé â îòðàñëè óñòîé÷èâîñòüþ ê ñèíôàçíûì ïåðåõîäíûì ïîìåõàì (commonmode transient immunity – CMTI), âûðàæàþùåéñÿ òèïîâûì çíà÷åíèåì 300 êÂ/ìêñ. Ïî óðîâíþ CMTI íîâàÿ ìèêðîñõåìà ïî÷òè âòðîå ïðåâîñõîäèò áëèæàéøèõ êîíêóðåíòîâ. Ëó÷øåå â ñâîåì êëàññå âðåìÿ çàäåðæêè ðàñïðîñòðàíåíèÿ (òèïîâîå çíà÷åíèå 35 íñ, ÷òî âäâîå ìåíüøå, ÷åì ó áëèæàéøèõ êîíêóðèðóþùèõ óñòðîéñòâ) è ñîãëàñîâàííîñòü çàäåðæåê ðàñïðîñòðàíåíèÿ ìåæäó âåðõíèì è íèæíèì ïëå÷àìè äðàéâåðà (ðàçáðîñ íå áîëåå 5 íñ, ÷òî â 5 ðàç ëó÷øå, ÷åì ó áëèæàéøåãî êîíêóðåíòà) ïîìîãàþò óìåíüøèòü ìåðòâîå âðåìÿ òðàíçèñòîðîâ. Ýòî, â ñâîþ î÷åðåäü, äî 4% óëó÷øàåò ÊÏÄ ìîùíîñòè. Â äèàïàçîíå ÊÏÄ äî 90 ïðîöåíòîâ êàæäûé ïðîöåíòíûé ïóíêò âûèãðûøà â ÊÏÄ ïðèâîäèò ê ñíèæåíèþ ïîòåðü ìîùíîñòè ïðèìåðíî íà 10 ïðîöåíòîâ. Íàïðèìåð, ïîâûøåíèå ÊÏÄ ñ 90 äî 94 ïðîöåíòîâ ñíèæàåò ïîòåðè ìîùíîñòè ïðèìåðíî íà 30-40 ïðîöåíòîâ (6 ïðîòèâ 10 ïóíêòîâ ïîòåðÿííîé ìîùíîñòè). Äðàéâåð MAX22701E, ðàññ÷èòàííûé íà ðàáîòó â ðàñøèðåííîì äèàïàçîíå òåìïåðàòóð îò –40 °C äî +125 °C, âûïóñêàåòñÿ â 8-âûâîäíîì óçêîì êîðïóñå SOIC (3.90 ìì × 4.90 ìì).

Îñíîâíûå ïðåèìóùåñòâà Âî ìíîãèõ èìïóëüñíûõ èñòî÷íèêàõ ïèòàíèÿ äëÿ ïîâûøåíèÿ ýíåðãîýôôåêòèâíîñòè è íàäåæíîñòè òðàíçèñòîðîâ èñïîëüçóþòñÿ ïðèáîðû íà îñíîâå øèðîêîçîííîãî êàðáèäà êðåìíèÿ (SiC). Îäíàêî ïåðåõîäíûå ïðîöåññû, âîçíèêàþùèå íà âûñîêîé ÷àñòîòå ïåðåêëþ÷åíèÿ, ãåíåðèðóþò ïîìåõè, êîòîðûå ëèáî íàðóøàþò ðàáîòó ñèñòåìû, ëèáî òðåáóþò çíà÷èòåëüíûõ óñèëèé ïî èõ óìåíüøåíèþ. MAX22701E îòëè-

! Ñíèæåííûå ïîòåðè ýíåðãèè: Óìåíüøåííûé â ïÿòü ðàç ðàçáðîñ çàäåðæåê ðàñïðîñòðàíåíèÿ ìåæäó ïëå÷àìè äðàéâåðà (íå áîëåå 5 íñ) ñíèæàåò ìåðòâîå âðåìÿ è ïîòåðè ýíåðãèè. ! Óâåëè÷åííàÿ äîëãîâå÷íîñòü: Äî òðåõ ðàç ïîâûøåííàÿ óñòîé÷èâîñòü ê ñèíôàçíûì ïîìåõàì (òèïîâîå çíà÷åíèå 300 êÂ/ìêñ) ìèíèìèçèðóåò ìîùíûå ñèí-

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

ôàçíûå èìïóëüñíûå ïîìåõè, âîçíèêàþùèå ìåæäó âõîäîì è âûõîäîì, óâåëè÷èâàÿ ñðîê ñëóæáû â ñðåäå, íàñûùåííîé ýëåêòðè÷åñêèìè øóìàìè.

Äîñòóïíîñòü è öåíû Ìèêðîñõåìû MAX22701E ìîæíî êóïèòü íà âåá-ñàéòå Maxim, à òàêæå ó îôèöèàëüíûõ äèñòðèáüþòîðîâ êîìïàíèè. Äëÿ ïàðòèé èç 1000 ïðèáîðîâ öåíà îäíîé ìèêðîñõåìû óñòàíîâëåíà ðàâíîé $1.69. Çà $44 ìîæíî ïðèîáðåñòè îöåíî÷íûé íàáîð MAX22701EVKIT#.

Îöåíî÷íûé íàáîð MAX22701EVKIT#.

Äðàéâåðû ñâåòîäèîäîâ Diodes îáåñïå÷èâàþò ïðîñòûå, íàäåæíûå ðåøåíèÿ äëÿ âíóòðåííèõ è âíåøíèõ ñâåòîâûõ ïðèáîðîâ àâòîìîáèëåé Êîìïàíèÿ Diodes àíîíñèðîâàëà äâà àâòîìîáèëüíûõ ïîíèæàþùèõ DC/DC ïðåîáðàçîâàòåëÿ AL8843Q è AL8862Q, ïðåäíàçíà÷åííûõ äëÿ óïðàâëåíèÿ îäèíî÷íûìè ñâåòîäèîäàìè è ñâåòîäèîäíûìè öåïî÷êàìè âíóòðåííèõ è âíåøíèõ ñâåòîâûõ ïðèáîðîâ òðàíñïîðòíûõ ñðåäñòâ. Îñíîâíûìè ïðèëîæåíèÿìè íîâûõ ïðèáîðîâ ÿâëÿþòñÿ äíåâíûå õîäîâûå îãíè àâòîìîáèëÿ, êîòîðûå â íàñòîÿùåå âðåìÿ ìíîãèìè ïðîèçâîäèòåëÿìè ïðåäëàãàþòñÿ â êà÷åñòâå ñòàíäàðòíûõ îïöèé, à òàêæå ïðîòèâîòóìàííûå ôàðû, óêàçàòåëè ïîâîðîòà è ñòîï-ñèãíàëû.

ùåíèè êîëè÷åñòâà äîïîëíèòåëüíûõ êîìïîíåíòîâ. Â îáå ìèêðîñõåìû èíòåãðèðîâàíû ìîùíûå MOSFET: 40 Â/0.2 Îì â AL8843Q è 55 Â/0.4 Îì â AL8862Q. Êðîìå òîãî, â óñòðîéñòâàõ ðåàëèçîâàí ãèñòåðåçèñíûé ðåæèì óïðàâëåíèÿ ïîíèæàþùèì äðàéâåðîì ñâåòîäèîäîâ, óïðîùàþùèé êîíñòðóêöèþ öåïè îáðàòíîé ñâÿçè, ÷òî ïîçâîëÿåò èíæåíåðàì ñîçäàâàòü âûñîêîñòàáèëüíûå ïîíèæàþùèå ïðåîáðàçîâàòåëè, èñïîëüçóÿ âñåãî ÷åòûðå âíåøíèõ êîìïîíåíòà. RSET

VIN: 5 … 55 V

VIN SET CTRL C1

AL8862Q

FAULT GND

Òèïîâàÿ ñõåìà âêëþ÷åíèÿ AL8862Q.

Áëàãîäàðÿ øèðîêîìó äèàïàçîíó âõîäíûõ íàïðÿæåíèé îò 4.5 Â äî, ïî ìåíüøåé ìåðå, 40 Â (äî 55 Â äëÿ AL8862Q), AL8843Q è AL8862Q ìîãóò áåç êàêèõ-ëèáî èçìåíåíèé òîêà ñâåòîäèîäîâ ïðîòèâîñòîÿòü äàæå ñåðüåçíûì êîëåáàíèÿì íàïðÿæåíèÿ, âîçíèêàþùèì, íàïðèìåð, ïðè õîëîäíîì çàïóñêå äâèãàòåëÿ èëè â ñòàðò-ñòîïíîì ðåæèìå. Âûñîêèé óðîâåíü èíòåãðàöèè îáåñïå÷èâàåò âûñîêèé óðîâåíü õàðàêòåðèñòèê ïðè ñîêðà-

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

Ðàçëè÷èå ìåæäó äâóìÿ ïðèáîðàìè çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî AL8843Q ðàáîòàåò ïðè âõîäíûõ íàïðÿæåíèÿõ îò 4.5 Â äî 40 Â è ìîæåò îòäàâàòü â íàãðóçêó òîê äî 3 À, â òî âðåìÿ êàê AL8862Q ðàññ÷èòàí íà äèàïàçîí âõîäíûõ íàïðÿæåíèé îò 5 Â äî 55 Â è ìàêñèìàëüíûé âûõîäíîé òîê 1 À. Îáà óñòðîéñòâà äîïóñêàþò ØÈÌ-äèììèðîâàíèå â ïðåäåëàõ ïîëíîé øêàëû âûõîäíûõ òîêîâ (îò 0% äî 100%) ñ

ÍÎÂÎÑÒÈ

óïðàâëåíèåì ëèáî àíàëîãîâûì âõîäíûì ñèãíàëîì ñ óðîâíÿìè îò 0.4 Â äî 2.5 Â, ëèáî ñèãíàëîì ØÈÌ-ãåíåðàòîðà îò âíåøíåãî ìèêðîêîíòðîëëåðà èëè õîñò-ïðîöåññîðà. Ïåðå÷åíü ôóíêöèé áåçîïàñíîñòè âêëþ÷àåò çàùèòó îò ïåðåãðåâà, à òàêæå çàùèòó îò îáðûâà è êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ ñâåòîäèîäîâ öåïî÷êè. AL8862Q èìååò âûõîä èíäèêàöèè íåèñïðàâ-

íîñòè ñ îòêðûòûì ñòîêîì è íèçêèì àêòèâíûì óðîâíåì. Ìèêðîñõåìû AL8843Q è AL8862Q ïîñòàâëÿþòñÿ â êîðïóñàõ SO-8EP, îòâå÷àþò òðåáîâàíèÿì Óðîâíÿ 1 ñòàíäàðòà AEC-Q100, ïîääåðæèâàþò òðåáîâàíèÿ PPAP è âûïóñêàþòñÿ íà ïðîèçâîäñòâåííûõ ó÷àñòêàõ, ñåðòèôèöèðîâàííûõ â ñîîòâåòñòâèè ñî ñòàíäàðòîì IATF 16949.

Murata ðàçðàáîòàëà ñàìûé ìèíèàòþðíûé â ìèðå ìíîãîñëîéíûé êåðàìè÷åñêèé êîíäåíñàòîð Êîìïàíèÿ Murata ðàçðàáîòàëà ïåðâûé â ìèðå ìíîãîñëîéíûé êåðàìè÷åñêèé êîíäåíñàòîð åìêîñòüþ 0.1 ìêÔ â êîðïóñå òèïîðàçìåðà 008004 (0.25 ìì × 0.125 ìì). Íà÷àëî ìàññîâîãî ïðîèçâîäñòâà íîâîãî ïðîäóêòà çàïëàíèðîâàíî íà 2020 ãîä. Ïî ìåðå òîãî, êàê ñìàðòôîíû, ïîääåðæèâàþùèå 5G, ïîëó÷àþò âñå áîëåå øèðîêîå ðàñïðîñòðàíåíèå, à íîñèìûå óñòðîéñòâà ñòàíîâÿòñÿ âñå áîëåå ìíîãîôóíêöèîíàëüíûìè è êîìïàêòíûìè, ðàñòåò è ïîòðåáíîñòü â ñíèæåíèè ðàçìåðîâ è óâåëè÷åíèè ïëîòíîñòè ýëåêòðîííûõ ñõåì. Ñðåäè êîìïîíåíòîâ, èñïîëüçóåìûõ â ñõåìàõ ýòèõ óñòðîéñòâ, âàæíîå ìåñòî çàíèìàþò ìíîãîñëîéíûå êåðàìè÷åñêèå êîíäåíñàòîðû. Ñìàðòôîíû âûñîêîãî êëàññà ñîäåðæàò îò 800 äî 1000 êîíäåíñàòîðîâ, ïîýòîìó êðàéíå âàæíî ñäåëàòü ýòè êîìïîíåíòû åùå áîëåå êîìïàêòíûìè. Èñïîëüçóÿ ñâîþ îðèãèíàëüíóþ òåõíîëîãèþ ðàñïûëåíèÿ è ãîìîãåíèçàöèè êåðàìè÷åñêîãî è ýëåêòðîäíîãî ìàòåðèàëà, Murata ñóìåëà ñîêðàòèòü ïëîùàäü ìîíòàæíîé ïîâåðõíîñòè ïðèìåðíî íà 50%, à îáúåì ïðèìåðíî íà 80% ïî ñðàâíåíèþ ñ òðàäèöèîííûì ïðîäóêòîì êîìïàíèè – êîíäåíñàòîðîì åìêîñòüþ 0.1 ìêÔ òèïîðàçìåðà 01005 (â äþéìàõ). Åìêîñòü íîâîãî êîíäåíñàòîðà ïðèìåðíî â 10 ðàç áîëüøå, ÷åì ó ïðîäóêòà òàêîãî æå ðàçìåðà (äþéìîâûé òèïîðàçìåð 008004), ìàññîâîãî âûïóñêàåìîãî êîìïàíèåé â íàñòîÿùåå âðåìÿ.

Â áóäóùåì Murata íàìåðåíà ïðîäîëæèòü èññëåäîâàíèÿ è ðàçðàáîòêè â îáëàñòè êåðàìèêè è âûñîêîòî÷íîé òåõíîëîãèè ñîçäàíèÿ ìèêðîñëîåâ ýëåêòðîäíûõ ìàòåðèàëîâ, ÷òîáû ðàñøèðÿòü ñâîþ ëèíåéêó ïðîäóêòîâ ïðèáîðàìè, óäîâëåòâîðÿþùèìè ïîòðåáíîñòè ðûíêà, è ñïîñîáñòâîâàòü äàëüíåéøåé ìèíèàòþðèçàöèè è ðàñøèðåíèþ ôóíêöèîíàëüíûõ âîçìîæíîñòåé ýëåêòðîííûõ óñòðîéñòâ.

Îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè ! Îáîçíà÷åíèå: GRM011R60J104M; ! Ðàçìåðû: 0.25 ìì × 0.125 ìì × 0.125 ìì; ! Åìêîñòü: 0.1 ìêÔ; ! Äîïóñòèìîå îòêëîíåíèå åìêîñòè: ±20%; ! Äèàïàçîí ðàáî÷èõ òåìïåðàòóð: –55 °C … 85 °C; ! Òèï äèýëåêòðèêà: X5R; ! Íîìèíàëüíîå íàïðÿæåíèå: 6.3 Â.

STMicroelectronics ïðåäëàãàåò çàêîí÷åííîå ðåøåíèå äëÿ çàùèòû ïîðòîâ USB Type-C Ðàçðàáîò÷èêè ñìîãóò ëåãêî çàìåíÿòü â ñâîèõ íåáîëüøèõ ýëåêòðîííûõ óñòðîéñòâàõ óñòàðåâøèå ìåæñîåäèíåíèÿ USB Micro-A èëè Micro-B íà íîâåéøèå Type-C, âîñïîëüçîâàâøèñü ìèêðîñõåìîé çàùèòû ïîðòîâ TCPP01-

M12, êîòîðàÿ íåäàâíî âûïóùåíà êîìïàíèåé STMicroelectronics è óäîâëåòâîðÿåò âñåì òðåáîâàíèÿì çàùèòû äëÿ ñîåäèíèòåëåé USB-C. Ìèêðîñõåìà TCPP01-M12 ïðåäíàçíà÷åíà äëÿ ñîâìåñòíîé ðàáîòû ñ ìèêðîêîíòðîëëåðà-

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

ìè, èìåþùèìè èíòåãðèðîâàííûå êîíòðîëëåðû USB Type-C PD 20 Â/100 Âò, òàêèìè êàê âûïóñêàåìûå STMicroelectronics STM32G0 è STM32G4. Óñòðîéñòâî òàêæå îòëè÷íî ïîäõîäèò äëÿ çàùèòû ñîåäèíåíèé ñ åäèíñòâåííûì íàïðÿæåíèåì 5 Â â ñèñòåìàõ ñ ìèêðîêîíòðîëëåðàìè îáùåãî íàçíà÷åíèÿ, íàïðèìåð, STM32 è STM8. Â îáîèõ ñëó÷àÿõ òðåáóþòñÿ òîëüêî ìèêðîñõåìà TCPP01-M12 è ìèêðîêîíòðîëëåð, ÷òî îáåñïå÷èâàåò îäèíàêîâî ýôôåêòèâíûå ðåøåíèÿ ñ òî÷êè çðåíèÿ ñòîèìîñòè è òðåáóåìîãî ïðîñòðàíñòâà íà ïå÷àòíîé ïëàòå. Ñîçäàííàÿ ñ ó÷åòîì íóæä ïîòðåáèòåëåé ìàññîâîãî ðûíêà, ìèêðîñõåìà TCPP01-M12 óïðîùàåò ìîäåðíèçàöèþ ïðîìûøëåííûõ êîìïüþòåðîâ, ìîáèëüíûõ POS-òåðìèíàëîâ, ìåäèöèíñêèõ óñòðîéñòâ, ñåòåâûõ çàðÿäíûõ óñòðîéñòâ, àâòîìîáèëüíîãî èíôîðìàöèîííî-

ðàçâëåêàòåëüíîãî îáîðóäîâàíèÿ, èãðîâûõ êîíñîëåé, äðîíîâ, àóäèî/âèäåî ñèñòåì, øëþçîâ, êîìïüþòåðîâ è ïåðèôåðèè. Ïîëíûé íàáîð ôóíêöèé áåçîïàñíîñòè âêëþ÷àåò â ñåáÿ çàùèòó îò íåèñïðàâíîãî àäàïòåðà ïèòàíèÿ ïðåäîòâðàùàþùóþ ïîâðåæäåíèå îáîðóäîâàíèÿ, êîãäà íåèñïðàâíûé èñòî÷íèê ïèòàíèÿ èñïîëüçóåò íåïðàâèëüíûé ïðîôèëü ìîùíîñòè. Èìååòñÿ òàêæå çàùèòà ëèíèé VBUS è CC îò ýëåêòðîñòàòè÷åñêèõ ðàçðÿäîâ äî 8 êÂ (â ñîîòâåòñòâèè ñ IEC 61000-4-2 Lev. 4) è îò êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ äðóã íà äðóãà. Ñïîñîáíîñòü TCPP01-M12 ïåðåõîäèòü â ðåæèì íóëåâîãî ýíåðãîïîòðåáëåíèÿ ïðè íåïîäêëþ÷åííîì êàáåëå ïðîäëåâàåò ñðîê ñëóæáû áàòàðåè, à èííîâàöèîííîå èñïîëüçîâàíèå ïðîãðàììèðóåìîãî èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ USB PD óñêîðÿåò çàðÿäêó óñòðîéñòâà. Äëÿ óìåíüøåíèÿ ñòîèìîñòè äîïîëíèòåëüíûõ êîìïîíåíòîâ â ìèêðîñõåìó òàêæå èíòåãðèðîâàíà ñõåìà äðàéâåðà âíåøíåãî N-êàíàëüíîãî êîììóòàòîðà íàãðóçêè. Êðîìå òîãî, ðåàëèçàöèÿ ïîääåðæêè ïðîãðàììèðóåìûõ èñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿ è íèçêîå ñîïðîòèâëåíèå N-êàíàëüíîãî êîììóòàòîðà ïî ñðàâíåíèþ ñ îáû÷íî èñïîëüçóåìûì P-êàíàëüíûì MOSFET ìèíèìèçèðóþò îáùèå òåïëîâûå ïîòåðè. Ìèêðîñõåìû TCPP01-M12 óæå âûïóñêàþòñÿ ñåðèéíî â êîðïóñàõ QFN12 è â ïàðòèÿõ èç 1000 ïðèáîðîâ ïðîäàþòñÿ ïî öåíå $0.379 çà øòóêó.

TDK ðàñøèðÿåò ëèíåéêó ñèëüíîòî÷íûõ ôèëüòðîâ ïîäàâëåíèÿ ïîìåõ äëÿ ãðîìêîãîâîðèòåëåé ! Çàïàòåíòîâàííàÿ TDK òåõíîëîãèÿ ôåððèòîâîãî ìàòåðèàëà ñ íèçêèìè èñêàæåíèÿìè îáåñïå÷èâàåò âûñîêîå êà÷åñòâî çâóêà. ! Áîëüøîé íîìèíàëüíûé òîê îò 2 À äëÿ óìíûõ êîëîíîê è âíåøíèõ äèíàìèêîâ. Êîðïîðàöèÿ TDK ðàñøèðèëà ñâîþ ñåðèþ ôèëüòðîâ ïîäàâëåíèÿ ïîìåõ MAF äâóìÿ íîâûìè ïðèáîðàìè MAF1608GAD-L, ïðåä-

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

íàçíà÷åííûìè äëÿ ëèíèé ïåðåäà÷è àóäèîñèãíàëîâ. Ïîäàâëÿÿ ïîìåõè íà ÷àñòîòàõ ñîòîâîé ñâÿçè îò 1 ÃÃö è øóìû óñèëèòåëåé êëàññà D, íîâûå ìíîãîñëîéíûå ôèëüòðû, èìåþùèå êîìïàêòíûå ðàçìåðû 1.6 × 0.8 ìì è âûñîòó ëèøü 0.6 ìì, ñïîñîáíû îáåñïå÷èâàòü âûñîê îå ê à÷åñòâî îñëàáëåíèÿ. Ïðèáîðû MAF1608GAD121Lx è MAF1608GAD201Lx èìåþò íîìèíàëüíûå òîêè 3.2 À è 2.3 À, ñîîòâåòñòâåííî, è òèïîâûå çíà÷åíèÿ ñîïðîòèâëåíèé ïîñòîÿííîìó òîêó âñåãî 0.021 Îì è 0.045 Îì. Ñîïðîòèâëåíèÿ íà ÷àñòîòå 900 ÌÃö ðàâíû 120 Îì è 200 Îì, ñîîòâåòñòâåííî. Áëàãîäàðÿ íèçêîìó ñîïðîòèâëåíèþ

ÍÎÂÎÑÒÈ

ïîñòîÿííîìó òîêó è íîìèíàëüíîìó òîêó, ïðåâûøàþùåìó 2 À, êîìïîíåíòû îñîáåííî õîðîøî ïîäõîäÿò äëÿ óìíûõ êîëîíîê è âíåøíèõ äèíàìèêîâ ïëàíøåòîâ ñ âûõîäíîé ìîùíîñòüþ áîëåå 2 Âò, à òàêæå äëÿ íàóøíèêîâ è ìèêðîôîíîâ. Ìàññîâîå ïðîèçâîäñòâî íîâûõ ôèëüòðîâ íà÷àëîñü â äåêàáðå 2019 ãîäà. Â ïðèáîðàõ ñåðèè MAF, âêëþ÷àÿ íîâûå MAF1608GAD-L, èñïîëüçóåòñÿ ôåððèòîâûé ìàòåðèàë ñ íèçêèìè èñêàæåíèÿìè, î÷åíü ýôôåêòèâíî ïîäàâëÿþùèé ïîìåõè. Óñòàíîâëåííûå â ñèãíàëüíûå ëèíèè ãðîìêîãîâîðèòåëåé, ýòè ôèëüòðû ðåøàþò ïðîáëåìó óõóäøåíèÿ êà÷åñòâà çâóêà, âîçíèêàþùóþ ïðè èñïîëüçîâàíèè îáû÷íûõ ôåððèòîâûõ áóñèí. Íîâûå êîìïîíåíòû äîïîëíÿþò ëèíåéêó ôèëüòðîâ MAF1005GAD ïðèáîðàìè ñ ïàðàìåòðàìè, îïòèìèçèðîâàííûìè äëÿ ëèíèé ïîäêëþ÷åíèÿ äèíàìèêîâ è ìèêðîôîíîâ ê

ñìàðòôîíàì. TDK ïðîäîëæèò ðàñøèðÿòü ëèíåéêó ñâîèõ ïðèáîðîâ, ÷òîáû óäîâëåòâîðèòü ïîòðåáíîñòè â ñíèæåíèè øóìîâ è ïîâûøåíèè êà÷åñòâà çâóêà.

Îñíîâíûå ïðèëîæåíèÿ ! Óìíûå êîëîíêè; ! Âíåøíèå äèíàìèêè äëÿ ïëàíøåòîâ; ! Íàóøíèêè; ! Ìèêðîôîíû.

Îñíîâíûå îñîáåííîñòè è ïðåèìóùåñòâà ! Ôåððèòîâûé ìàòåðèàë ñ íèçêèìè èñêàæåíèÿìè ýôôåêòèâíî ïîäàâëÿåò øóì è îáåñïå÷èâàåò íèçêèé óðîâåíü èñêàæåíèé çâóêà. ! Áîëüøîé íîìèíàëüíûé òîê 2 À èëè áîëüøå ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü ôèëüòðû â óìíûõ êîëîíêàõ è âíåøíèõ äèíàìèêàõ.

Îñíîâíûå òåõíè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè Òèï MAF1608GAD121Lx MAF1608GAD201Lx

Òèïîâîå ñîïðîòèâëåíèå íà ÷àñòîòå 900 ÌÃö [Îì]

Òèïîâîå ñîïðîòèâëåíèå ïîñòîÿííîìó òîêó [Îì]

Ìàêñìñàëüíîå ñîïðîòèâëåíèå ïîñòîÿííîìó òîêó [Îì]

0.021 0.045

0.027 0.059

120 200

Íîìèíàëüíûé òîê [À] 3.2 2.3

Ñäâîåííûé 60-âîëüòîâûé MOSFET ñ îáúåäèíåííûìè ñòîêàìè êîìïàíèè Vishay óâåëè÷èò ïëîòíîñòü ìîùíîñòè è ÊÏÄ Óñòðîéñòâî, ïðåäíàçíà÷åííîå äëÿ äâóíàïðàâëåííîé êîììóòàöèè â 24-âîëüòîâûõ ñèñòåìàõ, èìååò ëó÷øåå â ñâîåì êëàññå ñîïðîòèâëåíèå èñòîê-èñòîê è ñàìîå íèçêîå â îòðàñëè ñîïðîòèâëåíèå íà åäèíèöó ïëîùàäè êîðïóñà Vishay Intertechnology âûïóñêàåò íà ðûíîê íîâûé ñäâîåííûé 60-âîëüòîâûé n-êàíàëüíûé MOSFET ñ îáúåäèíåííûìè ñòîêàìè â êîìïàêòíîì êîðïóñå PowerPAK 1212-8SCD ñî ñíèæåííûì òåïëîâûì ñîïðîòèâëåíèåì. Òðàíçèñòîð SiSF20DN, ðàçðàáîòàííûé ïîäðàçäåëåíèåì Vishay Siliconix äëÿ ïîâûøåíèÿ ÊÏÄ è ïëîòíîñòè ìîùíîñòè ñèñòåì óïðàâëåíèÿ àêêóìóëÿòîðíûìè áàòàðåÿìè, ñåòåâûõ è áåñïðîâîäíûõ çàðÿäíûõ óñòðîéñòâ, DC/DC ïðåîáðàçîâàòåëåé è èñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿ, èìååò ñàìîå íèçêîå â îòðàñëè ñîïðîòèâëåíèå èñòîê-èñòîê ñðåäè 60-âîëüòîâûõ óñòðîéñòâ ñ îáùèì ñòîêîì. Òèïîâîå ñîïðîòèâëåíèå èñòîê-èñòîê îòêðûòîãî ñäâîåííîãî MOSFET ñîñòàâëÿåò 10 ìÎì ïðè íàïðÿæåíèè 10 Â, ÷òî ÿâëÿåòñÿ

ñàìûì íèçêèì çíà÷åíèåì äëÿ 60-âîëüòîâûõ óñòðîéñòâ â êîðïóñàõ ðàçìåðîì 3.3 ìì × 3.3 ìì. Ýòî çíà÷åíèå íà 42.5% íèæå ïî ñðàâíåíèþ ñ áëèæàéøèì ëó÷øèì ðåøåíèåì òàêîãî æå ðàçìåðà, è íà 89% íèæå, ÷åì ó âûïóñêàåìûõ Vishay óñòðîéñòâ ïðåäûäóùåãî ïîêîëåíèÿ. Â ðåçóëüòàòå óìåíüøàåòñÿ ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ â ñèëîâîé öåïè è óâåëè÷èâàåòñÿ ÊÏÄ çà ñ÷åò ìèíèìèçàöèè ïîòåðü. Ñîïðîòèâëåíèÿ ñòîê-èñòîê îòäåëüíûõ òðàíçèñòîðîâ íà

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

46.6% ìåíüøå, ÷åì ó ëó÷øèõ áëèæàéøèõ àíàëîãîâ, äàæå ïðè ñîïîñòàâëåíèè ñ ðåøåíèÿìè â áîëåå êðóïíûõ êîðïóñàõ 6 ìì × 5 ìì. Äëÿ ýêîíîìèè ìåñòà íà ïå÷àòíîé ïëàòå, ñîêðàùåíèÿ êîëè÷åñòâà êîìïîíåíòîâ è óïðîùåíèÿ êîíñòðóêöèè â óñòðîéñòâå èñïîëüçóåòñÿ îïòèìèçèðîâàííàÿ êîíñòðóêöèÿ êîðïóñà ñ äâóìÿ n-êàíàëüíûìè TrenchFET Gen IV MOSFET íà îáùåé ïîäëîæêå â êîíôèãóðàöèè ñ îáùèì ñòîêîì. Âûâîäû èñòîêîâ òðàíçèñòîðà SiSF20DN ðàñïîëîæåíû ðÿäîì è èìåþò áîëüøèå ðàçìåðû, óâåëè÷èâàÿ ïëîùàäü êîíòàêòà ñ ïå÷àòíîé ïëàòîé è ñíèæàÿ óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå ïî ñðàâíåíèþ ñ îáû÷íûìè òèïàìè êîðïóñîâ ñäâîåííûõ òðàíçèñòîðîâ. Òàêàÿ êîíñòðóêöèÿ äåëàåò MOSFET èäåàëüíûì ïðèáîðîì äëÿ äâóíàïðàâëåííîé êîììóòàöèè â 24-âîëüòîâûõ ñèñòåìàõ è ïðîìûøëåííûõ ïðèëîæåíèÿõ, âêëþ÷àÿ ñðåäñòâà àâòîìàòèçàöèè ïðîèçâîäñòâà, ýëåêòðîèíñòðóìåíòû, äðîíû, ýëåêòðîïðèâîäû, áûòîâóþ òåõíèêó, ðîáîòîòåõíèêó, ñèñòåìû áåçîïàñíîñòè è âèäåîíàáëþäåíèÿ è ñèãíàëèçàòîðû äûìà.

È1 Ç1 N-êàíàëüíûé MOSFET 1 N-êàíàëüíûé MOSFET 2 Ç2 È2

Âíóòðåííÿÿ ñõåìà òðàíçèñòîðà SiSF20DN.

Òðàíçèñòîðû SiSF20DN ïîäâåðãàþòñÿ ñòîïðîöåíòíîé ïðîâåðêå íà çíà÷åíèå ñîïðîòèâëåíèÿ çàòâîðà è ñîîòâåòñòâèå òðåáîâàíèÿì ñòàíäàðòà UIS. Ïðèáîðû îòâå÷àþò ïðåäïèñàíèÿì äèðåêòèâû RoHS è íå ñîäåðæàò ãàëîãåíîâ. Åäèíè÷íûå îáðàçöû è íåáîëüøèå êîëè÷åñòâà òðàíçèñòîðîâ SiSF20DN äîñòóïíû íåìåäëåííî. Âðåìÿ âûïîëíåíèÿ êðóïíûõ çàêàçîâ ñîñòàâëÿåò 30 íåäåëü.

Íîâåéøèé êîíòðîëëåð LIN RGB ñâåòîäèîäîâ îò Melexis ïîâûøàåò ýôôåêòèâíîñòü âíóòðåííåé ïîäñâåòêè àâòîìîáèëåé MLX81113 ïðåäîñòàâëÿåò ðàñøèðåííûå ôóíêöèîíàëüíûå âîçìîæíîñòè äëÿ ñèñòåì ïîäñâåòêè ñàëîíà, óïðîùàåò ïðîöåññ ðàçðàáîòêè è îòâå÷àåò òðåáîâàíèÿì ñòàíäàðòà ISO 26262 äëÿ ïðèëîæåíèé ASIL-A Melexis äîïîëíèëà ïîïóëÿðíîå ñåìåéñòâî ñâîèõ ìèêðîñõåì LIN êîíòðîëëåðîì RGB ñâåòîäèîäîâ íîâîãî ïîêîëåíèÿ. Íîâûé ÷ëåí ñåìåéñòâà – MLX81113 – áóäåò ñïîñîáñòâîâàòü äàëüíåéøåìó ðàñøèðåíèþ èñïîëüçîâàíèÿ â ïîäñâåòêå ñàëîíà RGB ñâåòîäèîäîâ, èçâåñòíûõ òàêæå êàê LIN RGB, êîòîðûå óæå õîðîøî çàðåêîìåíäîâàë ñåáÿ ïî÷òè ó êàæäîãî OEM-ïðîèçâîäèòåëÿ ïî âñåìó ìèðó. Îò ïîïóëÿðíîé ìèêðîñõåìû MLX81108 íîâûé êîíòðîëëåð îòëè÷àåòñÿ óâåëè÷åííûì îáúåìîì âíóòðåííåé ïàìÿòè, áîëåå âûñîêèì âûõîäíûì òîêîì è ïîâûøåííîé óñòîé÷èâîñ-

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

òüþ ê ýëåêòðîìàãíèòíûì ïîìåõàì. Êðîìå òîãî, MLX81113 ñîîòâåòñòâóåò òðåáîâàíèÿì ñòàíäàðòà ôóíêöèîíàëüíîé áåçîïàñíîñòè ISO 26262, ÷òî ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü ìèêðîñõåìó â ñèñòåìàõ ñ êëàññèôèêàöèåé ðèñêîâ ïî ìåòîäèêå ASIL-A. Âîçìîæíîñòè ñèñòåìû íà êðèñòàëëå MLX81113 ðàñøèðåíû áëàãîäàðÿ 16ðàçðÿäíîìó RISC-ìèêðîêîíòðîëëåðó MLX16 FX ñ 2 ÊÁ ÎÇÓ è 32 ÊÁ ôëýø-ïàìÿòè äëÿ ïðèëîæåíèé ïîëüçîâàòåëÿ, à òàêæå ñèñòåìíîìó ÏÇÓ äëÿ ïîääåðæêè ðàñøèðåííûõ ôóíêöèé óñòðîéñòâà. Âíóòðåííåå EEPROM, îáúåì êîòîðîãî óâåëè÷åí äî 576 áàéò, ìîæåò èñïîëü-

ÍÎÂÎÑÒÈ

VBAT

MLX81113 VS

LC0

LC3 LIN_IN Èíòåðôåéñ LIN ñ àâòîàäðåñàöèåé

LC1

LIN_OUT GND

LC2

êèõ ôóíêöèé, à òàêæå ïîäïðîãðàììû èíèöèàëèçàöèè ìèêðîñõåìû. MLX81113 ñîäåðæèò çàêîí÷åííóþ ñèñòåìó LIN, âêëþ÷àÿ ïðèåìîïåðåäàò÷èê è îáðàáîò÷èê ïðîòîêîëà, äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ ìîäóëåé RGB ê ñóùåñòâóþùèì ñåòÿì LIN òðàíñïîðòíûõ ñðåäñòâ. Ñèñòåìà íà êðèñòàëëå, ñîîòâåòñòâóþùàÿ òðåáîâàíèÿì ñòàíäàðòîâ LIN2.x è SAE J2602 è ïîääåðæèâàþùàÿ àâòîàäðåñàöèþ, ïîçâîëÿåò ìèíèìèçèðîâàòü ðàçìåðû ìîäóëåé è ñòîèìîñòü êîìïîíåíòîâ.

Óïðîùåííàÿ ñõåìà âêëþ÷åíèÿ êîíòðîëëåðà MLX81113.

çîâàòüñÿ äëÿ õðàíåíèÿ ïîëüçîâàòåëüñêèõ äàííûõ, òàêèõ êàê êàëèáðîâî÷íûå êîýôôèöèåíòû ñâåòîäèîäîâ äëÿ âûðàâíèâàíèÿ ÿðêîñòè öâåòà â àâòîìîáèëüíûõ ïðèëîæåíèÿõ. ×åòûðå ïðîãðàììíî-óïðàâëÿåìûõ èñòî÷íèêà âûõîäíîãî òîêà ìîãóò îòäàâàòü äî 60 ìÀ, ïîçâîëÿÿ èñïîëüçîâàòü øèðîêèé ñïåêòð RGB ñâåòîäèîäîâ îò ðàçíûõ ïîñòàâùèêîâ. Íåçàâèñèìîå ØÈÌ-óïðàâëåíèå ñ ðàçðåøåíèåì, êîíôèãóðèðóåìûì äî 16 áèò, äàåò âîçìîæíîñòü óñòàíîâêè ëþáûõ öâåòîâ è óðîâíåé ÿðêîñòè ïîäêëþ÷åííûõ RGB ñâåòîäèîäîâ. Âñòðîåííàÿ ñõåìà êîíòðîëÿ òåìïåðàòóðû îáåñïå÷èâàåò ñòàáèëüíóþ öâåòîïåðåäà÷ó â ïîëíîì òåìïåðàòóðíîì äèàïàçîíå îò –40 °C äî 125 °C è ïîçâîëÿåò îñóùåñòâëÿòü òåìïåðàòóðíóþ êîððåêöèþ âî âñåõ öâåòîâûõ êàíàëàõ. Ëþáîé òåìïåðàòóðíûé äðåéô êðàñíîãî öâåòà, à òàêæå çåëåíîãî è ñèíåãî, ìîæåò áûòü ïîëíîñòüþ êîìïåíñèðîâàí. Äëÿ ïîääåðæêè áûñòðîé ðàçðàáîòêè ïðèëîæåíèé ïðåäëàãàåòñÿ ïîëíûé íàáîð èíñòðóìåíòîâ, âêëþ÷àþùèé îöåíî÷íóþ ïëàòó, âíóòðèñõåìíûé ýìóëÿòîð è êîìïèëÿòîð C. Äëÿ óïðîùåíèÿ ðàçðàáîòêè ïîëüçîâàòåëüñêèõ ïðîãðàìì òàêæå äîñòóïíû âñå îñíîâíûå êîìïîíåíòû ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ, òàêèå êàê äðàéâåð LIN, áèáëèîòåêè ñìåøåíèÿ öâåòîâ è ìàòåìàòè÷åñ-

Îöåíî÷íàÿ ïëàòà äëÿ MLX81113.

MLX81113, èçãîòîâëåííûé ñ èñïîëüçîâàíèåì íîâåéøåé òåõíîëîãèè «êðåìíèé íà èçîëÿòîðå», èìååò âûñîêîâîëüòíûå âõîäû/âûõîäû è ìîæåò ðàáîòàòü îò íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ âñåãî 4 Â, îáåñïå÷èâàÿ ïðåâîñõîäíûå õàðàêòåðèñòèêè, äàæå ïðè áîëüøèõ êîëåáàíèÿõ íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ òðàíñïîðòíîãî ñðåäñòâà, íàïðèìåð, âî âðåìÿ ñòàðò-ñòîïíûõ îïåðàöèé. Ïåðå÷åíü ôóíêöèé áåçîïàñíîñòè âêëþ÷àåò â ñåáÿ ïîääåðæêó çàïóñêà äâèãàòåëÿ îò ïîñòîðîííåãî èñòî÷íèêà ñ ïîðîãîì çàùèòû 28 Â, à òàêæå îáíàðóæåíèå ïîâûøåííîãî è ïîíèæåííîãî íàïðÿæåíèÿ àêêóìóëÿòîðíîé áàòàðåè. Çàïóùåííûå â ïðîèçâîäñòâî ìèêðîñõåìû MLX81113 îòâå÷àþò òðåáîâàíèÿì PPAP (Ïðîöåññ îäîáðåíèÿ ïðîèçâîäñòâà êîìïîíåíòîâ) è ñîîòâåòñòâóþò ïðåäïèñàíèÿì ñòàíäàðòà AECQ100. Óñòðîéñòâî ïîñòàâëÿåòñÿ â êîðïóñàõ SOIC8 è DFN10 ðàçìåðîì 3 ìì × 3 ìì ñ òåïëîîòâîäÿùèìè îñíîâàíèÿìè, âñêðûòûìè äëÿ óëó÷øåíèÿ òåïëîâûõ õàðàêòåðèñòèê.

GaNPower óñïåøíî çàâåðøèëà ðàçðàáîòêó GaN ìèêðîñõåìû äðàéâåðà âåðõíåãî ïëå÷à Êàíàäñêàÿ êîìïàíèÿ GaNPower International ñîîáùèëà î âûïóñêå äâóõ íîâûõ ìîùíûõ íèòðèä-ãàëëèåâûõ (GaN) ìèêðîñõåì GPI8HINOIC è GPI8HIRGIC, ñïåöèàëüíî ðàçðàáîòàííûõ äëÿ âåðõíåãî ïëå÷à ñèëîâûõ êîììóòàòîðîâ â ïîëóìîñòîâûõ ïðèëîæåíèÿõ.

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

Çàïàòåíòîâàííàÿ GaN ñõåìà ðåãóëÿòîðà

Ñòîê

Íàïðÿæåíèå

Vcc = 6…15 Â

Vdd = 6.5 Â

Vgs Vin2 Vin1 Âðåìÿ

Vin1

Vin2

Âíóòðåííÿÿ ñõåìà òðàíçèñòîðà GPI8HIRGIC.

Çàïàòåíòîâàííàÿ ëîãèêà è ñõåìà ïðåäóñèëèòåëÿ

Èñòîê

Ôîðìà ñèãíàëîâ òðàíçèñòîðà GPI8HIRGIC.

Èñïîëüçóÿ â êà÷åñòâå âõîäíîãî ñèãíàëà óçêèå èìïóëüñû, çàïóñêàåìûå ôðîíòîì, ýòè äâå ìèêðîñõåìû ïîçâîëÿþò óïðàâëÿòü íåáîëüøèì è íåäîðîãèì òðàíñôîðìàòîðîì äëÿ èçîëÿöèè è ñäâèãà óðîâíÿ êëþ÷à âåðõíåãî ïëå÷à. Ïðåäëàãàåìàÿ GaNPower ìèêðîñõåìà èñêëþ÷àåò îñíîâíóþ ñîñòàâëÿþùóþ ñòîèìîñòè èñïîëüçîâàíèÿ äîñòóïíûõ íà ðûíêå ïîëóìîñòîâûõ äðàéâåðîâ. Ìèêðîñõåìà

GPI8HIRGIC ñîäåðæèò çàïàòåíòîâàííóþ ïîëíîñòüþ íèòðèä-ãàëëèåâóþ ñõåìó ðåãóëÿòîðà, ïîçâîëÿþùóþ ðàñøèðèòü äèàïàçîí ïîñòîÿííûõ íàïðÿæåíèé âñïîìîãàòåëüíîãî èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ (Vcc) ñ 6 Â äî 15 Â. Â íàñòîÿùåå âðåìÿ êîìïàíèÿ ïðåäëàãàåò îãðàíè÷åííîå êîëè÷åñòâî îïûòíûõ îáðàçöîâ ìèêðîñõåì äëÿ îòäåëüíûõ êëèåíòîâ.

Òèïîâûå ïàðàìåòðû Ïàðàìåòð Ïðîáèâíîå íàïðÿæåíèå ñòîê-èñòîê Ñòàòè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå îòêðûòîãî êàíàëà (TC = 25 °C) Òîê ñòîêà

GPI8HINOIC GPI8HIRGIC 650 Â

650 Â

170 ìÎì

175 ìÎì

7.5 À

Òåõíîëîãèÿ SiC ïîçâîëèëà ðàçìåñòèòü ìåãàâàòòíûé èíâåðòîð â îáúåìå êîìïàêòíîãî ÷åìîäàíà General Electric Â ðàìêàõ ïðîãðàììû, ïîëó÷èâøåé íàçâàíèå AAVP (Advanced Air Vehicles Program), General Electric (GE) ñîòðóäíè÷àåò ñ NASA, ÷òîáû â áóäóùåì ïîÿâèëàñü âîçìîæíîñòü ïîëåòà áîëüøèõ êîììåð÷åñêèõ ñàìîëåòîâ ñ ýëåêòðè÷åñêèì äâèãàòåëåì. Êîìàíäà ïðîåêòà ðàçðàáàòûâàåò äðàéâåð äâèãàòåëÿ íîâîãî ïîêîëåíèÿ, ðàçìåðû êîòîðîãî, ìîùíîñòü,

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

ÊÏÄ è ñïîñîáíîñòü ðàáîòàòü íà áîëüøèõ âûñîòàõ äîëæíû îòâå÷àòü òðåáîâàíèÿì, îïðåäåëåííûì ÍÀÑÀ äëÿ ëåòíûõ ïðèìåíåíèé. Èñïîëüçîâàíèå ðàçðàáîòàííîé GE òåõíîëîãèè èçãîòîâëåíèÿ êàðáèäîêðåìíèåâûõ (SiC) ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ïðèáîðîâ îáåñïå÷èò çíà÷èòåëüíîå óâåëè÷åíèå ïëîòíîñòè ìîùíîñòè, ÷òî ïîçâîëèò ñïåöèàëèñòàì GE ðàçðàáîòàòü äîñòàòî÷íî êîìïàêòíûé èíâåðòîð, êîòîðûé ñìîæåò ïîñòàâëÿòü íåîáõîäèìóþ ìîùíîñòü äëÿ ïîääåðæàíèÿ ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëåòà. GE îáëàäàåò áîëåå ÷åì 15-ëåòíèì îïûòîì èññëåäîâàíèé â îáëàñòè òåõíîëîãèé SiC è âíåäðåíèÿ ñâîèõ íàðàáîòîê â ðàçëè÷íûõ îòðàñëÿõ ïðîìûøëåííîñòè, âêëþ÷àÿ êîììåð÷åñêèå ïðèëîæåíèÿ, îáåñïå÷èâàþùèå ýëåêòðîýíåðãèåé àâèîíèêó è ýëåêòðè÷åñêèå ñèñòåìû ñîâðåìåííûõ êîììåð÷åñêèõ ñàìîëåòîâ. Êîíðàä Âèáåð (Konrad Weeber), ãëàâíûé èíæåíåð ïî ñèëîâûì ýëåêòðîóñòàíîâêàì

ÍÎÂÎÑÒÈ

èññëåäîâàòåëüñêîãî îòäåëà GE, ñêàçàë: «Ïî ñóòè, ìû óïàêîâûâàåì 1 ÌÂò ìîùíîñòè â îáúåì êîìïàêòíîãî ÷åìîäàíà, â êîòîðîì ñìîæåò ïðåîáðàçîâûâàòüñÿ äîñòàòî÷íî ýíåðãèè, ÷òîáû ñîçäàòü ãèáðèäíî-ýëåêòðè÷åñêóþ äâèãàòåëüíóþ óñòàíîâêó äëÿ êîììåð÷åñêèõ ñàìîëåòîâ. Ìû óñïåøíî ñîçäàëè èíâåðòîðû è ïðîäåìîíñòðèðîâàëè èõ íà óðîâíå çåìëè, ïîêàçàâ, ÷òî ïî ìîùíîñòè, ðàçìåðàì è ÊÏÄ îíè îòâå÷àþò òðåáîâàíèÿì ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëåòà. Ñëåäóþùèì øàãîì áóäåò äåìîíñòðàöèÿ òîãî, ÷òî óñòðîéñòâî ãîòîâî ê ðàáîòå íà âûñîòå». Âèáåð îòìåòèë, ÷òî óïðàâëåíèå ýëåêòðîýíåðãèåé ïðè òðåáóåìûõ âûñîêèõ íàïðÿæåíèÿõ óñëîæíÿåò ðàçðàáîòêó ñèñòåì èçîëÿöèè, êîòîðûå ìîãëè áû íàäåæíî ðàáîòàòü íà áîëüøèõ âûñîòàõ. Ê ñ÷àñòüþ, ÷òîáû ïðåîäîëåòü ýòîò òåõíè÷åñêèé áàðüåð, èíæåíåðû GE ñìîãóò èñïîëüçîâàòü íàêîïëåííûå çà äåñÿòèëåòèÿ çíàíèÿ è îïûò â îáëàñòè ðàçðàáîòêè èçîëÿöèîííûõ ìàòåðèàëîâ äëÿ ñèëîâûõ ñèñòåì â ýíåðãåòèêå, ïðîìûøëåííîñòè è íà òðàíñïîðòå.

«Áëàãîäàðÿ íåäàâíèì äîñòèæåíèÿì â îáëàñòè ìàòåðèàëîâ è ñèëîâîé ýëåêòðîíèêè, ìû íà÷èíàåì ïðåîäîëåâàòü ïðîáëåìû, âîçíèêàþùèå ïðè ðàçðàáîòêå êîíöåïöèé ýëåêòðèôèêàöèè è ñíèæåíèÿ ýíåðãîïîòðåáëåíèÿ, è ðàáîòà íàä ýòèì èíâåðòîðîì ÿâëÿåòñÿ êðèòè÷åñêè âàæíûì ýòàïîì â óñèëèÿõ NASA ïî ñîçäàíèþ ñàìîëåòîâ, ïðèâîäèìûõ â äâèæåíèå ýëåêòðè÷åñòâîì, – ñêàçàëà Ýìè ßíêîâñêè, ðóêîâîäèòåëü ïîäïðîåêòà ãèáðèäíûõ ãàçîýëåêòðè÷åñêèõ äâèãàòåëåé èññëåäîâàòåëüñêîãî öåíòðà èìåíè Ãëåííà â NASA. – Íàøå ïàðòíåðñòâî ñ GE ÿâëÿåòñÿ êëþ÷îì ê âíåäðåíèþ àâèàöèîííûõ êîìïîíåíòîâ ìåãàâàòòíîãî êëàññà». Ôèíàíñèðîâàíèå ïðîãðàììû â ñîîòíîøåíèè 50/50 ðàñïðåäåëåíî ìåæäó GE è NASA. Àðõèòåêòóðó ýëåêòðè÷åñêèõ ñàìîëåòîâ NASA èçó÷àåò ñ íà÷àëà 2000-õ ãîäîâ, àêòèâíî ðàçðàáàòûâàÿ ýêñïåðèìåíòàëüíûå ñàìîëåòû, äåìîíñòðèðóþùèå êîíöåïöèè ýëåêòðè÷åñêèõ äâèæèòåëåé, êîòîðûå ïîçâîëÿò çíà÷èòåëüíî ñîêðàòèòü ïîòðåáëåíèå òîïëèâà è âûáðîñû âðåäíûõ âåùåñòâ. Ýòà íîâàÿ ïðîãðàììà îñíîâàíà íà òåõíè÷åñêèõ ðåøåíèÿõ â îáëàñòè ñâåðõêîìïàêòíûõ èíâåðòîðîâ ìåãàâàòòíîãî è êèëîâîëüòîâîãî êëàññîâ, ðàçðàáîòàííûõ ðàíåå â ïàðòíåðñòâå ñ Ìèíèñòåðñòâîì ýíåðãåòèêè ÑØÀ è AAVP è ïðîâåðåííûõ íà ñîîòâåòñòâèå òðåáîâàíèÿì òåõíè÷åñêîãî çàäàíèÿ â èññëåäîâàòåëüñêèõ öåíòðàõ GE.

Ìíîãîêàíàëüíàÿ ìèêðîñõåìà óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì îò STMicroelectronics ñíèæàåò ýíåðãîïîòðåáëåíèå è ðàñõîäû íà êîìïîíåíòû Ìèêðîñõåìà ïîääåðæêè ìèêðîïðîöåññîðà STM32MP1 è óíèâåðñàëüíîå ðåøåíèå äëÿ óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì ñèñòåìû Íîâàÿ ìèêðîñõåìà óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì STPMIC1 êîìïàíèè STMicroelectronics, ñîäåðæàùàÿ ÷åòûðå ïîíèæàþùèõ DC/DC ïðåîáðàçîâàòåëÿ, ïîâûøàþùèé DC/DC ïðåîáðàçîâàòåëü è øåñòü LDO ðåãóëÿòîðîâ íàïðÿæåíèÿ, ïîääåðæèâàåò ñëîæíûå ñõåìû ïèòàíèÿ âûñîêîèíòåãðèðîâàííûõ ñèñòåì íà îñíîâå ïðîöåññîðîâ ïðèëîæåíèé. Â ìèêðîñõåìó, ïðåäíàçíà÷åííóþ äëÿ øèðîêîãî ñïåêòðà ïðèëîæåíèé è îïòèìèçèðîâàííóþ äëÿ ñîâìåñòíîé ðàáîòû ñ âûïóñêàåìûìè STMicroelectronics ãåòåðîãåííûìè ìíîãîÿäåðíûìè ìèêðîïðîöåññîðàìè STM32MP1,

èíòåãðèðîâàíû îäíî èëè äâà ÿäðà ARM Cortex-A7 è ÿäðî Cortex-M4, äîïîëíèòåëüíûé

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

ìîäóëü îáðàáîòêè òðåõìåðíîé ãðàôèêè è ìíîãîôóíêöèîíàëüíàÿ öèôðîâàÿ è àíàëîãîâàÿ ïåðèôåðèÿ. STPMIC1 íå ïðîñòî ýêîíîìèò ìåñòî íà ïëàòå è ñîêðàùàåò ðàñõîäû íà êîìïîíåíòû ïî ñðàâíåíèþ ñî ñõåìàìè íà äèñêðåòíûõ êîìïîíåíòàõ, ïîääåðæèâàþùèìè òàêîå æå êîëè÷åñòâî øèí ïèòàíèÿ, íî äîïîëíèòåëüíî îáåñïå÷èâàåò êîíòðîëü è çàùèòó øèí ïèòàíèÿ, à òàêæå óïðàâëåíèå ïîñëåäîâàòåëüíîñòüþ âêëþ÷åíèÿ/âûêëþ÷åíèÿ ïèòàíèÿ, ïîëíîñòüþ ñîîòâåòñòâóÿ òðåáîâàíèÿì, ïðåäúÿâëÿåìûì ê òî÷íîñòè âðåìåííûõ õàðàêòåðèñòèê ST32MP1. Êîìïàíèÿ Octavo Systems, àâòîðèçîâàííûé ïàðòíåð STMicroelectronics, èñïîëüçîâàëà STM32MP1 è STPMIC1 äëÿ ñîçäàíèÿ ñåìåéñòâà ìèêðîïðîöåññîðíûõ ñèñòåì â êîðïóñå OSD32MP1x, êîòîðûå çàíèìàþò ïëîùàäü äî 64% ìåíüøå, ÷åì ýêâèâàëåíòíàÿ ñèñòåìà, ðåàëèçîâàííàÿ íà äèñêðåòíûõ êîìïîíåíòàõ, è ðåøàþò äîïîëíèòåëüíûå èíæåíåðíûå çàäà÷è, òàêèå êàê óïðàâëåíèå ïîñëåäîâàòåëüíîñòüþ âêëþ÷åíèÿ ïèòàíèÿ. Â äîïîëíåíèå ê ðåãóëÿòîðàì íàïðÿæåíèÿ äëÿ ïèòàíèÿ ìèêðîïðîöåññîðà è âíåøíèõ êîìïîíåíòîâ ñèñòåìû, STPMIC1 ñîäåðæèò òàêæå èñòî÷íèê îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ äëÿ ïàìÿòè DDR, 500-ìèëëèàìïåðíûé êîììóòàòîð ïèòàíèÿ USB OTG è ñèëîâîé êëþ÷ îáùåãî íàçíà÷åíèÿ. Äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ âíåøíåãî ìèêðîïðîöåññîðà, óïðàâëÿþùåãî ìèêðîñõåìîé, 2 ïðåäóñìîòðåí èíòåðôåéñ I C è ðÿä äîïîëíèòåëüíûõ âûâîäîâ. ×åòûðå ïîíèæàþùèõ ïðåîáðàçîâàòåëÿ â ìèêðîñõåìå óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì ðàçðàáîòàíû ñ ó÷åòîì òðåáîâàíèé áûñòðîé ðåàêöèè íà ïåðåõîäíûå ïðîöåññû è òî÷íîãî óïðàâëåíèÿ âûõîäíûì íàïðÿæåíèåì â øèðîêîì äèàïàçîíå ðàáî÷èõ ðåæèìîâ. Ðåæèì ÷àñòîòíîèìïóëüñíîé ìîäóëÿöèè (×ÈÌ) óâåëè÷èâàåò ýíåðãåòè÷åñêèé ÊÏÄ ïðè ëåãêèõ íàãðóçêàõ. Ïðè íîðìàëüíîé ðàáîòå øèðîòíî-èìïóëüñíàÿ ìîäóëÿöèÿ (ØÈÌ) ìèíèìèçèðóåò óðî-

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

âåíü ñîçäàâàåìûõ ýëåêòðîìàãíèòíûõ ïîìåõ. Ïîâûøàþùèé ïðåîáðàçîâàòåëü ñ ïîääåðæêîé òðàíçèòíîãî ðåæèìà ìîæåò ïèòàòü äî äâóõ ïîðòîâ USB, îáåñïå÷èâàÿ óâåðåííóþ ñòàáèëèçàöèþ ïðè ðàáîòå êàê îò áàòàðåé, òàê è îò íåäîðîãî 5-âîëüòîâîãî AC/DC àäàïòåðà. Èç øåñòè êàíàëîâ LDO îäèí ñëóæèò äëÿ ïèòàíèÿ öåïåé ñîãëàñîâàíèÿ ëèíèé èíòåðôåéñà DDR3, è â ñëó÷àå èñïîëüçîâàíèÿ ìàëîìîùíîé DDR ìîæåò ðàáîòàòü â òðàíçèòíîì ðåæèìå, à äðóãîé îáåñïå÷èâàåò àâòîìàòè÷åñêîå îïðåäåëåíèå èñòî÷íèêà äëÿ ïèòàíèÿ USB PHY. Îñòàëüíûå ÷åòûðå LDO ðåãóëÿòîðà èìåþò óíèâåðñàëüíîå íàçíà÷åíèå. Äîñòóïíà òàêæå îöåíî÷íàÿ ïëàòà STEVALPMIC1K1, óïðîùàþùàÿ ðàçðàáîòêó óñòðîéñòâ íà îñíîâå STPMIC1. Ïðîñòàÿ â èñïîëüçîâàíèè ïëàòà ñíàáæåíà êíîïêàìè è öèôðîâûìè âõîäàìè/âûõîäàìè äëÿ óïðàâëåíèÿ ôóíêöèÿìè ìèêðîñõåìû, à òàêæå øòûðåâûìè êîíòàêòàìè äëÿ âíåøíåãî äîñòóïà ê ðåãóëÿòîðàì è ïåðåêëþ÷àòåëÿì. Äëÿ êîíôèãóðèðîâàíèÿ ðåãèñòðîâ óñòðîéñòâà â íàáîð âêëþ÷åí àïïàðàòíûé USB êëþ÷.

Îöåíî÷íàÿ ïëàòà STEVAL-PMIC1K1 äëÿ ìèêðîñõåìû óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì STPMIC1x.

STPMIC1 âûïóñêàåòñÿ ñåðèéíî â 44êîíòàêòíîì êîðïóñå WFQFN ðàçìåðîì 5 ìì × 6 ìì × 0.8 ìì. Öåíà îäíîé ìèêðîñõåìû äëÿ ïàðòèé îáúåìîì 1000 ïðèáîðîâ óñòàíîâëåíà ðàâíîé $1.7.

ÍÎÂÎÑÒÈ

Áóäóùåå èííîâàöèé â àâòîìîáèëüíîì îñâåùåíèè êàæåòñÿ áåçîáëà÷íûì Sam Davis Power Electronics

Â áëèæàéøèå ãîäû ñâåòîâûå ïðèáîðû àâòîìîáèëåé áóäóò ñëóæèòü ïîâûøåíèþ áåçîïàñíîñòè, à òàêæå ñòàíóò ñðåäñòâîì îáùåíèÿ è âçàèìîäåéñòâèÿ

«Ì

«Ìû ïðèëàãàåì âñå óñèëèÿ, ÷òîáû ïîâûñèòü áåçîïàñíîñòü â óñëîâèÿõ íî÷íîé åçäû», – ãîâîðèò Ìàòèàñ Òàìì (Mathias Thamm), ãëàâà ïîäðàçäåëåíèÿ Volkswagen ïî òåõíîëîãèÿì è èííîâàöèÿì. Ïî åãî ñëîâàì, ýòî î÷åíü âàæíî, ïîñêîëüêó îêîëî 30% âñåõ íåñ÷àñòíûõ ñëó÷àåâ, ñâÿçàííûõ ñ òðàâìàìè, ïðîèñõîäÿò íî÷üþ, à èõ òÿæåñòü íàìíîãî âûøå, ÷åì äíåì. Áîëåå òîãî, ïî ìåðå ñîêðàùåíèÿ êîëè÷åñòâà ñâåòîâûõ ÷àñîâ ê êîíöó ãîäà ïîñëåäñòâèÿ èíöèäåíòîâ ñòàíîâÿòñÿ åùå õóæå. Ôàðû ÿâëÿþòñÿ âàæíûì ôàêòîðîì îáåñïå÷åíèÿ áåçîïàñíîãî âîæäåíèÿ â íî÷íûõ óñëîâèÿõ. Ó ïåðâûõ ïîêîëåíèé àâòîìîáèëåé Volkswagen Golf áûëè ãàëîãåííûå ôàðû, êîòîðûå ñòàíîâèëèñü âñå ÿð÷å è ÿð÷å. Çà íèìè ïîñëåäîâàëè ïåðâûå êñåíîíîâûå ôàðû, çàòåì ñâåòîäèîäíûå çàäíèå îãíè, ñâåòîäèîäíûå äíåâíûå õîäîâûå îãíè, à òåïåðü è ñâåòîäèîäíûå ôàðû. Êîíöåðí Volkswagen â ïàðòíåðñòâå ñ íåìåöêèì ïðîèçâîäèòåëåì àâòîêîìïîíåíòîâ Hella ðàçðàáîòàë ñâåòîäèîäíûå ôàðû IQ.LIGHT. Volkswagen âñåãäà ãîòîâ ïðåäëîæèòü íîâèíêè â ñèñòåìàõ îñâåùåíèÿ. Â íîâîì ëþêñîâîì êðîññîâåðå Touareg èñïîëüçóþòñÿ ìàòðè÷íûå ñâåòîäèîäíûå ôàðû IQ.LIGHT. Äëÿ òî÷íîãî è îïòèìàëüíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ ñâåòà è åãî èíòåíñèâíîñòè â ýòèõ àäàïòèâíûõ ìàòðè÷íûõ ôàðàõ (Ðèñóíîê 1) èñïîëü-

çóåòñÿ öåëåâîå óïðàâëåíèå 128 ñâåòîäèîäàìè. Volkswagen óòâåðæäàåò, ÷òî ïî ñðàâíåíèþ ñ îáû÷íûìè ñèñòåìàìè îñâåùåíèÿ ñâåòîäèîäíûå ìàòðè÷íûå ôàðû ïîâûñÿò áåçîïàñíîñòü è êîìôîðò âîæäåíèÿ, ïîñêîëüêó îíè ïîçâîëÿò âîäèòåëÿì ðàíüøå ðàñïîçíàâàòü äåòàëè è âîçìîæíûå ïðåïÿòñòâèÿ íà äîðîãå â íî÷íûõ óñëîâèÿõ, ÷òî äàñò èì áîëüøå âðåìåíè äëÿ ðåàãèðîâàíèÿ. Ôàðû ñîäåðæàò èíäèâèäóàëüíî óïðàâëÿåìûå ñâåòîäèîäû, êîòîðûå ñîåäèíÿþòñÿ â ñâåòîâûå ìàòðèöû â ìîäóëÿõ äàëüíåãî è áëèæíåãî ñâåòà. Äëÿ áëèæíåãî ñâåòà èñïîëüçóåòñÿ ìàòðèöà èç 48 ñâåòîäèîäîâ, ðàñïîëîæåííûõ íà îáùåé ïëàòå. Íà ïëàòå äàëüíåãî

Ðèñóíîê 1. Ýòè èíòåðàêòèâíûå ñâåòîäèîäíûå ìàòðè÷íûå ôàðû IQ.LIGHT èìåþò öåíòðàëèçîâàííîå óïðàâëåíèå.

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

ñâåòà óñòàíîâëåíî 27 ñâåòîäèîäîâ. Â ñîâîêóïíîñòè ýòè 75 ñâåòîäèîäîâ îáðàçóþò àäàïòèâíûé ìàòðè÷íûé èñòî÷íèê ñâåòà. Åùå 53 äîïîëíèòåëüíûõ ñâåòîäèîäà îáåñïå÷èâàþò îñòàëüíûå ôóíêöèè îñâåùåíèÿ, âêëþ÷àÿ ñâåò ïåðåä àâòîìîáèëåì, à òàêæå äíåâíûå õîäîâûå îãíè, âèðàæíûå ôàðû, ãàáàðèòíûå îãíè è óêàçàòåëè ïîâîðîòà. Â îáùåé ñëîæíîñòè, â ïåðåäíèõ ôîíàðÿõ íîâîãî Volkswagen Touareg áóäåò èñïîëüçîâàòüñÿ 256 ñâåòîäèîäîâ. Ðàáîòå ôàð ïîìîãàåò ïåðåäíÿÿ öèôðîâàÿ êàìåðà, êîòîðàÿ àíàëèçèðóåò äîðîæíûå óñëîâèÿ, ôèêñèðóåò âñòðå÷íûå òðàíñïîðòíûå ñðåäñòâà è ò.ä. Ýòè äàííûå, â ñî÷åòàíèè ñ êîîðäèíàòàìè GPS, à òàêæå èíôîðìàöèåé î ñêîðîñòè è óãëå ïîâîðîòà, áóäóò èñïîëüçîâàòüñÿ äëÿ âûáîðà ñâåòîäèîäîâ â ìàòðèöå, ÷òîáû ìåíåå ÷åì çà ñåêóíäó îáåñïå÷èòü èäåàëüíîå îñâåùåíèå ôàðàìè äîðîãè è ïðèëåãàþùåé òåððèòîðèè. Ñèñòåìà íà îñíîâå êàìåð ðåàãèðóåò íà äîðîæíûå çíàêè, âðåìåííî ñíèæàÿ ÿðêîñòü ñâåòîäèîäîâ, ÷òîáû èçáåæàòü ïîÿâëåíèÿ áëèêîâ, ìåøàþùèõ âîäèòåëþ. Êàìåðà íå ìîæåò îöåíèâàòü âëàæíîñòü äîðîæíîãî ïîêðûòèÿ. Ïðè ïëîõîé ïîãîäå âîäèòåëþ íåîáõîäèìî àêòèâèðîâàòü ôóíêöèþ îñâåùåíèÿ âðó÷íóþ. Â àâòîìîáèëå Touareg ñèñòåìà ñâåòîäèîäíûõ ìàòðè÷íûõ ôàð àâòîìàòè÷åñêè âûïîëíÿåò âûáîð ñâåòîäèîäîâ è ðåæèìîâ èõ ñâå÷åíèÿ, èñïîëüçóÿ äèíàìè÷åñêîå óïðàâëåíèå äàëüíèì ñâåòîì «Dynamic Light Assist». Ñèñòåìà âêëþ÷àåò è âûêëþ÷àåò ñâåòîäèîäû íåçàâèñèìî äðóã îò äðóãà è ðåãóëèðóåò îñâåùåíèå â ñîîòâåòñòâèè ñ òåêóùåé îáñòàíîâêîé, òîïîãðàôèåé è äîðîæíîé îáñòàíîâêîé. Ýòà ñîâîêóïíîñòü äàííûõ ïîçâîëÿåò àâòîìîáèëþ ðàñïîçíàâàòü, äâèæåòñÿ ëè îí ïî ãîðîäó èëè ïî ïðîñåëî÷íîé äîðîãå, ïî øîññå èëè ïî áåçäîðîæüþ, è ïðåäñêàçûâàòü, ãäå â íàñòîÿùåå âðåìÿ ìîãóò íàõîäèòüñÿ äðóãèå ó÷àñòíèêè äîðîæíîãî äâèæåíèÿ. Ñèñòåìà ïîìîãàåò âîäèòåëþ âûáèðàòü íàèëó÷øèé ðåæèì îñâåùåíèÿ èç âîçìîæíûõ, íå ñîçäàâàÿ ïðè ýòîì ïîìåõ äðóãèì ó÷àñòíèêàì äâèæåíèÿ. Ñâåòîäèîäíûå ìàòðè÷íûå ôàðû IQ.Light èìåþò ñëåäóþùèå ðåæèìû ðàáîòû: ! Ãîðîäñêîé ñâåò: Îñîáåííî øèðîêèé ñâåòîâîé ëó÷, ñôîêóñèðîâàííûé ïî áîêàì; àêòèâåí ïðè ñêîðîñòè äî 50 êì/÷.

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

! Ñâåò ïðîñåëî÷íîé äîðîãè: Áëèæíèé ñâåò ñ øèðîêèì ðàñïðåäåëåíèåì â íàïðàâëåíèè îáî÷èíû. ! Äèíàìè÷åñêîå ìàñêèðîâàíèå äàëüíåãî ñâåòà: Äèíàìè÷åñêîå óïðàâëåíèå äàëüíèì ñâåòîì ïðè äâèæåíèè ïî ïðîñåëî÷íûì äîðîãàì áåç îñëåïëåíèÿ äðóãèõ ó÷àñòíèêîâ äîðîæíîãî äâèæåíèÿ. ! Áëèæíèé ñâåò íà àâòîìàãèñòðàëÿõ: Áîëåå óçêèé ëó÷, ôîêóñèðóþùèéñÿ íà äàëüíåé äèñòàíöèè ïðè áîëåå âûñîêèõ ñêîðîñòÿõ. ! Äàëüíèé ñâåò íà àâòîìàãèñòðàëÿõ: Áîëåå óçêèé ëó÷, ôîêóñèðóþùèéñÿ íà äàëüíåé äèñòàíöèè íà âûñîêèõ ñêîðîñòÿõ, íå îñëåïëÿþùèé äðóãèõ ó÷àñòíèêîâ äîðîæíîãî äâèæåíèÿ. ! Ñâåò ïðè îáãîíå: Òî÷íûé äàëüíèé ñâåò äëÿ îáãîíà áåç îñëåïëåíèÿ. Ñèñòåìà îáíàðóæèâàåò, ÷òî àâòîìîáèëü ñìåùàåòñÿ â ñòîðîíó, è ýòà áîêîâàÿ îáëàñòü òåïåðü îñâåùàåòñÿ áîëåå ÿðêî. ! Ñâåò ïðè çàâåðøåíèè îáãîíà: Àêöåíò íà îñâåùåíèå ïðàâîé ñòîðîíû ïðîåçæåé ÷àñòè ïðè äâèæåíèè ñ çàìàñêèðîâàííûì äèíàìè÷åñêèì óïðàâëåíèåì äàëüíèì ñâåòîì è ïðè ïðèáëèæåíèè âñòðå÷íîãî òðàíñïîðòà. Òàêèì îáðàçîì, ñâåòîâîé ïîòîê â áîëüøåé ñòåïåíè íàïðàâëåí íà ïîëîñó äâèæåíèÿ âîäèòåëÿ. ! Äàëüíèé ñâåò: Ðó÷íîå âêëþ÷åíèå âñåõ 75 ñâåòîäèîäîâ ôàðû äëÿ ìàêñèìàëüíîé îñâåùåííîñòè. Ñâåòîâîé ëó÷ øèðå, ÷åì â ðåæèìå äàëüíåãî ñâåòà íà àâòîìàãèñòðàëè. ! Ñâåò ïðè ïëîõîé ïîãîäå: Óìåíüøàåò êîëè÷åñòâî áëèêîâ îò àâòîìîáèëÿ íî÷üþ è îò äðóãèõ òðàíñïîðòíûõ ñðåäñòâ íà ìîêðîé äîðîãå. Îòâëåêàþùèå îòðàæåíèÿ ñâåòà ôàð îò ìîêðîé ïîâåðõíîñòè äîðîãè íåïîñðåäñòâåííî ïåðåä àâòîìîáèëåì ñíèæàþòñÿ ñ ïîìîùüþ ôàð «IQ.LIGHT», êîòîðûå óìåíüøàþò èíòåíñèâíîñòü îñâåùåíèÿ â ýòîé îáëàñòè. Êðîìå òîãî, ïðîåçæàÿ ÷àñòü îñâåùàåòñÿ áîëåå øèðîêî. Ýòó ôóíêöèþ âîäèòåëü ìîæåò àêòèâèðîâàòü èëè äåàêòèâèðîâàòü ñàìîñòîÿòåëüíî.

ÑÒÀÒÜÈ

! Êîíòðîëü áëèêîâ äîðîæíûõ çíàêîâ: Òî÷íîå çàòåìíåíèå äàëüíåãî ñâåòà íà çíàêàõ, ÷òîáû îòðàæåííûé ñâåò ôàð íå îñëåïëÿë âîäèòåëÿ. ! Ñâåò äëÿ áåçäîðîæüÿ: Îñîáåííî ìîùíàÿ ñòàòè÷åñêàÿ ôàðà áëèæíåãî ñâåòà, ôîðìèðóþùàÿ ñâåòîâîé ïó÷îê, ðàñõîäÿùèéñÿ íà óãîë äî 90 ãðàäóñîâ äëÿ ëó÷øåãî ðàñïîçíàâàíèÿ ïðåïÿòñòâèé â çîíå. ! Ìàðêèðóþùèé ñâåò (äëÿ «íî÷íîãî âèäåíèÿ»): Ñôîêóñèðîâàííîå îñâåùåíèå, íå îñëåïëÿþùåå ëþäåé, îáíàðóæèâàåìûõ «Íî÷íûì âèäåíèåì» (èíôðàêðàñíîé êàìåðîé), îáëåã÷àþùåå âîäèòåëþ èõ ðàñïîçíàâàíèå. ! Ïîñëåäîâàòåëüíîå îñâåùåíèå ïðè ïîâîðîòå: Ïîçâîëÿåò îïòèìàëüíî ðàñïðåäåëÿòü øèðèíó ñâåòîâîãî ëó÷à âî ìíîãèõ èç âûøåóïîìÿíóòûõ ðåæèìîâ ïóòåì âûáîðî÷íîãî âêëþ÷åíèÿ è âûêëþ÷åíèÿ ñâåòîäèîäîâ è ðàçëè÷íûõ óðîâíåé äèììèðîâàíèÿ. Êðîìå òîãî, ïðè ïîâîðîòå ïó÷îê ñâåòà áûñòðî «ðàñøèðÿåòñÿ» è çàòåì ìåäëåííî âíîâü «ñóæàåòñÿ».

Ñâåòîâîé òóííåëü ×òîáû áûòü ãîòîâûì ê ðåøåíèþ òåêóùèõ çàäà÷ è áóäóùèì âûçîâàì, â 2014 ãîäó Volkswagen îòêðûë ñîáñòâåííûé öåíòð êîìïåòåíöèè ïî òåõíîëîãèÿì îñâåùåíèÿ íà ñâîåì çàâîäå â Âîëüôñáóðãå (Ãåðìàíèÿ). Â íàó÷íî-èññëåäîâàòåëüñêîì îòäåëå öåíòðà áûë ïîñòðîåí ñâåòîâîé òóííåëü äëèíîé 100 ìåòðîâ, øèðèíîé 15 ìåòðîâ è âûñîòîé 5 ìåòðîâ (Ðèñóíîê 2). Â ýòîì òóííåëå ñîâðåìåííûå è ïåðñïåêòèâíûå ñèñòåìû îñâåùåíèÿ òåñòèðóþòñÿ â ñìîäåëèðîâàííûõ óñëîâè-

Ðèñóíîê 2. Ñâåòîâîé òóííåëü íà çàâîäå â Âîëüôñáóðãå.

ÿõ ðåàëüíîé äîðîæíîé îáñòàíîâêè. Èñïûòàíèÿ ìîãóò ïîâòîðÿòüñÿ è âîñïðîèçâîäèòüñÿ ñ âûñîêîé òî÷íîñòüþ. Ñðàâíåíèå è îöåíêà ñèñòåì â ñâåòîâîì òóííåëå âûïîëíÿþòñÿ ëó÷øå, ÷åì êîãäà-ëèáî ïðåæäå. Öåíòð êîìïåòåíöèè òàêæå ÿâëÿåòñÿ èäåàëüíûì ìåñòîì äëÿ èçó÷åíèÿ âîñïðèÿòèÿ ñâåòà âîäèòåëÿìè è ïåøåõîäàìè. Êðîìå òîãî, çäåñü ìîãóò áûòü ïðîòåñòèðîâàíû â âîñïðîèçâîäèìûõ óñëîâèÿõ âíóòðåííèå ñèñòåìû, òàêèå êàê ïîäñâåòêà ñàëîíà, ïðîåêöèîííûå äèñïëåè íà ëîáîâîì ñòåêëå è èíôîðìàöèîííî-ðàçâëåêàòåëüíûå ñèñòåìû. Ñíèçèâ êîëè÷åñòâî íî÷íûõ ïîåçäîê, òðåáóþùèõ ìíîãî âðåìåíè, ñâåòîâîé òóííåëü ñîêðàòèë âðåìÿ ðàçðàáîòêè íîâûõ ôàð, çàäíèõ ôîíàðåé è ñèñòåì âíóòðåííåãî îñâåùåíèÿ. Ýòî ïîçâîëÿåò áûñòðåå âíåäðÿòü ðàçðàáîòêè â îáëàñòè îñâåùåíèÿ â òåõíîëîãèè ñåðèéíîãî ïðîèçâîäñòâà.

Áåñïèëîòíûå àâòîìîáèëè Ãëàâíûé êîíñòðóêòîð Volkswagen Êëàóñ Áèøîôô (Klaus Bischoff) èìååò î÷åíü ÷åòêèå ïðåäñòàâëåíèÿ î òîì, êàê îñâåùåíèå â áóäóùåì ïîâëèÿåò íà óïðàâëåíèå àâòîíîìíûìè òðàíñïîðòíûìè ñðåäñòâàìè. Áèøîôô ãîâîðèò: «Îñâåùåíèå áóäóùåãî ñòàíåò ñðåäñòâîì îáùåíèÿ. Ñâåò áóäåò âçàèìîäåéñòâîâàòü ñ âîäèòåëåì è äðóãèìè ó÷àñòíèêàìè äîðîæíîãî äâèæåíèÿ – áóäü îíè â àâòîìîáèëå, íà ìîòîöèêëå èëè âåëîñèïåäå, èëè íà äîðîãå â êà÷åñòâå ïåøåõîäà, – çíà÷èòåëüíî ïîâûøàÿ áåçîïàñíîñòü (Ðèñóíîê 3). Â òî æå âðåìÿ ìû áóäåì èíòåãðèðîâàòü ôóíêöèè îñâåùåíèÿ â êîíñòðóêöèþ àâòîìîáèëåé àêòèâíåå, ÷åì êîãäà-ëèáî ïðåæäå. Âçàèìîäåéñòâèå, êîòîðîå ñåé÷àñ ÷àñòî ïðîèñõîäèò ÷åðåç çðèòåëüíûé êîíòàêò, íàïðèìåð, íà ïåøåõîäíûõ ïåðåõîäàõ, íåâîçìîæíî

Ðèñóíîê 3. Ëþäè èëè æèâîòíûå íà îáî÷èíå äîðîãè îáíàðóæèâàþòñÿ ñ ïîìîùüþ èíôðàêðàñíîé òåõíîëîãèè è êðàòêîâðåìåííî îñâåùàþòñÿ.

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

ïðè àâòîíîìíîì âîæäåíèè. Åñëè âîäèòåëÿ çà ðóëåì áîëüøå íåò, èëè îí êàêèì-òî îáðàçîì îòâëå÷åí îò óïðàâëåíèÿ àâòîìîáèëåì, ñ ïåøåõîäîì äîëæåí íàïðÿìóþ îáùàòüñÿ àâòîìîáèëü. Ýòî ìîæåò îñóùåñòâëÿòüñÿ ñ ïîìîùüþ ñâåòîâûõ ñèãíàëîâ â ïåðåäíåé ÷àñòè àâòîìîáèëÿ, êîòîðûå ïîêàæóò ïåøåõîäó, ÷òî àâòîìîáèëü åãî îïîçíàë, è îí ìîæåò ïåðåéòè äîðîãó. Äëÿ ýòîãî, îäíàêî, àáñîëþòíî íåîáõîäèìû ìåæäóíàðîäíûå ñòàíäàðòû. Ðîëü îáùåïðèçíàííîãî ñåãîäíÿ öâåòîâîãî ñâåòîôîðíîãî êîäà «êðàñíûé-æåëòûé-çåëåíûé» äëÿ áóäóùèõ êîììóíèêàöèé ó÷àñòíèêîâ äîðîæíîãî äâèæåíèÿ ïðåäñòàâëÿåòñÿ íåîïðåäåëåííîé. Ìàòèàñ Òàìì ãîâîðèò, ÷òî íàä ñîçäàíèåì ïðîñòîãî ÿçûêà äëÿ ëåãêîãî îáùåíèÿ, êîòîðûé áûë áû ïðèíÿò è ïîíÿò âî âñåì ìèðå, â íàñòîÿùåå âðåìÿ ðàáîòàåò ìíîæåñòâî ýêñïåðòîâ.

ðåé ïîçâîëÿò âêëþ÷èòü â çàäíèé ñâåò ôóíêöèþ ïðåäóïðåæäåíèÿ. Ýòî, íàïðèìåð, äàñò âîçìîæíîñòü çà ñ÷åò îáùåíèÿ ìåæäó àâòîìîáèëÿìè ïðåäîòâðàùàòü îïàñíûå ñèòóàöèè, âîçíèêàþùèå â õâîñòå äîðîæíûõ ïðîáîê. Äðóãàÿ èäåÿ çàêëþ÷àåòñÿ â ïðîåöèðîâàíèè ôèãóð íà äîðîæíîå ïîëîòíî, ïîêàçûâàþùèõ, ãäå íàõîäèòñÿ ñëåïàÿ çîíà âîäèòåëÿ, è äàþùèõ ïîíÿòü, ãäå íàõîäèòñÿ áåçîïàñíîå ìåñòî. Åùå îäíî ðåøåíèå äîïîëíÿåò ñèãíàëû óêàçàòåëåé ïîâîðîòà ÿðêèìè îðàíæåâûìè ñòðåëêàìè íà äîðîãå, óõîäÿùèìè â íàïðàâëåíèè, â êîòîðîì âû ïëàíèðóåòå äâèãàòüñÿ (Ðèñóíîê 5).

Áóäóùåå ñèñòåì îñâåùåíèÿ Volkswagen ðàçðàáàòûâàåò, ñîçäàåò ïðîòîòèïû è òåñòèðóåò èäåè äëÿ ñèñòåì âíåøíåãî îñâåùåíèÿ. Íåêîòîðûå èç íèõ äîâîëüíî ñêîðî ìîãóò ïîÿâèòüñÿ â ñåðèéíûõ àâòîìîáèëÿõ. Íàïðèìåð, îäíà èç íèõ èç òàêèõ ñèñòåì ïðîåöèðóåò íà äîðîãó ïàðó êðàñíûõ ïðåäóïðåæäàþùèõ ëèíèé, êîãäà àâòîìîáèëü äâèæåòñÿ çàäíèì õîäîì (Ðèñóíîê 4), äàâàÿ ïåøåõîäàì âîçìîæíîñòü óâèäåòü, ãäå íàõîäèòñÿ îïàñíàÿ çîíà, ÷òî, ïî-âèäèìîìó, ìîæåò ðåøèòü ïðîáëåìó, ñêàæåì, âûåçäà çàäíèì õîäîì íà âåëîäîðîæêó ïðè íàëè÷èè âûñîêèõ ïðåäìåòîâ, îãðàíè÷èâàþùèõ áîêîâîé îáçîð. Íîâûå ñèñòåìû, òàêèå êàê ìàòðè÷íûå çàäíèå ôîíàðè, òàêæå ðåâîëþöèîíèçèðóþò çàäíèå îãíè. Ìàòðè÷íûå áëîêè çàäíèõ ôîíà-

Ðèñóíîê 4. Ïàðà êðàñíûõ ïðåäóïðåæäàþùèõ ëèíèé, ñïðîåöèðîâàííûõ íà äîðîãó ïðè äâèæåíèè àâòîìîáèëÿ çàäíèì õîäîì, äàåò ïåøåõîäàì ïðåäñòàâëåíèå î ãðàíèöàõ îïàñíîé çîíû.

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

Ðèñóíîê 5. Ñòðåëêè ïðîåöèðóþòñÿ íà äîðîæíîå ïîëîòíî, óêàçûâàÿ íà ñìåíó íàïðàâëåíèÿ.

Òåõíîëîãèÿ «Optical Lane Assist» ðèñóåò íà äîðîãå ïåðåä àâòîìîáèëåì ñâåòîâûå ëèíèè, ïîêàçûâàþùèå øèðèíó è òðàåêòîðèþ åãî äâèæåíèÿ, è èçãèáàþùèåñÿ ïðè ïîâîðîòå ðóëåâîãî êîëåñà (Ðèñóíîê 6). Ýòî ïîçâîëÿåò îöåíèòü, íàïðèìåð, ñêîëüêî ìåñòà ó âàñ îñòàåòñÿ ïðè ïðîõîæäåíèè çîíû äîðîæíûõ ðàáîò, èëè ìîæåòå ëè âû áåçîïàñíî ïðîåõàòü ìåæäó ïðåïÿòñòâèÿìè. Íà óçêèõ ïðîñåëî÷íûõ äîðîãàõ îíè òàêæå äàþò âñòðå÷íûì àâòîìîáèëÿì ïðåäñòàâëåíèå î òîì, ñêîëüêî äîðîæíîãî ïðîñòðàíñòâà îíè èìåþò äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ. Ýòî

Ðèñóíîê 6. Â áóäóùåì ïåðåäíèå ôàðû áóäóò ïîäñâå÷èâàòü äîðîãó óçêèìè ïîëîñàìè.

ÑÒÀÒÜÈ

ðåàëèçóåòñÿ áëàãîäàðÿ ìèêðîïèêñåëüíûì ïåðåäíèì ôàðàì âûñîêîãî ðàçðåøåíèÿ, èìåþùèì äî 30,000 ðàçëè÷íûõ ñâåòîâûõ òî÷åê ñ èíäèâèäóàëüíî ðåãóëèðóåìîé èíòåíñèâíîñòüþ ñâå÷åíèÿ. Â ñëîæíûõ è øóìíûõ óñëîâèÿõ äîðîæíîé îáñòàíîâêè ñâåò ÿâëÿåòñÿ îïòèìàëüíûì ñðåäñòâîì êîììóíèêàöèè. Ïåðåäíèå ôàðû áåðóò íà ñåáÿ çàäà÷ó ïîääåðæàíèÿ çðèòåëüíîãî êîíòàêòà ñ äðóãèìè ó÷àñòíèêàìè äâèæåíèÿ. Êóäà ñîáèðàåòñÿ äâèãàòüñÿ àâòîìîáèëü? Çàìåòèë ëè îí ïåøåõîäà è îñòàíîâèòñÿ ëè ïåðåä íèì? Âñå ýòî åñòåñòâåííûì îáðàçîì ïîâûøàåò áåçîïàñíîñòü. Ýëåìåíòû îñâåùåíèÿ òàêæå ìîãóò ÷åòêî ïîêàçûâàòü, íàõîäèòñÿ ëè àâòîìîáèëü â ðåæè-

ìå àâòîíîìíîãî âîæäåíèÿ èëè îí íà÷èíàåò äâèæåíèå è îòúåçæàåò ñ ìåñòà. Êðîìå òîãî, âëàäåëüöû ñìîãóò îïðåäåëèòü ïî ñâåòîâîìó ñèãíàëó, íàõîäèòñÿ ëè àâòîìîáèëü â ðåæèìå çàðÿäêè, èëè îí ãîòîâ ê ïîåçäêå. Âàæíîé çàäà÷åé áóäóùåãî ÿâëÿåòñÿ ýíåðãîýôôåêòèâíîñòü ñèñòåì îñâåùåíèÿ. Ìàéêë Ìþëëåð, îòâåòñòâåííûé çà êîîðäèíàöèþ èííîâàöèîííûõ íàïðàâëåíèé â ðàçðàáîòêå ñèñòåì îñâåùåíèÿ Volkswagen, îòìå÷àåò: «Ñàìî ñîáîé ðàçóìååòñÿ, ÷òî ìû êðàéíå çàèíòåðåñîâàíû â òîì, ÷òîáû óâåëè÷èòü ðàäèóñ äåéñòâèÿ ýëåêòðè÷åñêîãî òðàíñïîðòà, äîñòèæèìûé ñ ïîìîùüþ ñîâðåìåííûõ àêêóìóëÿòîðíûõ òåõíîëîãèé, çà ñ÷åò ýíåðãîñáåðåãàþùåé òåõíîëîãèè îñâåùåíèÿ». ÐË

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

Êàê ðàññ÷èòàòü èìïóëüñíûé ïðåîáðàçîâàòåëü ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè? ×àñòü 8 Ïðîäîëæåíèå. Íà÷àëî â íîìåðàõ 05…11-2019

Àëåêñàíäð Ðóñó, Îäåññà, Óêðàèíà

Îïðåäåëåíèå äåéñòâóþùèõ çíà÷åíèé òîêîâ â ýëåìåíòàõ ñèëîâîé ÷àñòè ×òîáû çàêîí÷èòü ðàñ÷åò äðîññåëÿ, íåîáõîäèìî îïðåäåëèòü äèàìåòðû (èëè êàëèáðû) ïðîâîäîâ îáìîòîê. Â îáùåì ñëó÷àå íåîáõîäèìîå ñå÷åíèå ïðîâîäîâ SÏÐÎÂ ðàññ÷èòûâàåòñÿ ïî ôîðìóëå:

SÏÐÎÂ =

IÄ J

(90)

ãäå IÄ – äåéñòâóþùåå çíà÷åíèå òîêà â îáìîòêå; J – ïëîòíîñòü òîêà â íåé. Ïëîòíîñòü òîêîâ îáû÷íî çàäàåòñÿ ðàçðàáîò÷èêîì, à âîò èõ äåéñòâóþùèå çíà÷åíèÿ íåîáõîäèìî ðàññ÷èòûâàòü íà îñíîâàíèè èìåþùèõñÿ ó íàñ äàííûõ. Â ýëåêòðîòåõíèêå äåéñòâóþùåå (ñðåäíåêâàäðàòè÷åñêîå, ýôôåêòèâíîå, Root Mean Square, RMS) çíà÷åíèå ÷åãî-ëèáî îáû÷íî îòðàæàåò ýíåðãåòè÷åñêóþ ñîñòàâëÿþùóþ ïðîèñõîäÿùèõ ïðîöåññîâ. Ñ òî÷êè çðåíèÿ ôèçèêè, äåéñòâóþùåå çíà÷åíèå ëþáîãî ïðîèçâîëüíîãî òîêà èëè íàïðÿæåíèÿ ðàâíî òàêîìó çíà÷åíèþ ïîñòîÿííîãî òîêà (íàïðÿæåíèÿ),

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

ïðè êîòîðîì íà ðåçèñòèâíîé íàãðóçêå âûäåëèòñÿ îäèíàêîâîå çíà÷åíèå òåïëà. Ïîýòîìó íåóäèâèòåëüíî, ÷òî âñå ýíåðãåòè÷åñêèå âîïðîñû â ýëåêòðîòåõíèêå ñâÿçàíû èìåííî ñ ýòèìè ïàðàìåòðàìè. Ñàìûé ÿðêèé ïðèìåð – èìåííî äåéñòâóþùåå çíà÷åíèå íàïðÿæåíèÿ ïðîìûøëåííîé ñåòè (220 Â), à íå åãî àìïëèòóäà (308 Â), ðàçìàõ (616 Â) èëè ñðåäíåå çíà÷åíèå (0 Â) ÿâëÿåòñÿ îñíîâîé äëÿ îïðåäåëåíèÿ ìîùíîñòè îáîðóäîâàíèÿ è êîëè÷åñòâà ïîòðåáëåííîé ýíåðãèè. Êðîìå ôîðìóëû (90), äåéñòâóþùèå çíà÷åíèÿ òîêîâ âïîñëåäñòâèè ïîíàäîáÿòñÿ â äðóãèõ ðàñ÷åòàõ, íàïðèìåð, ïðè îïðåäåëåíèè ïîòåðü â ñèëîâûõ ýëåìåíòàõ (òðàíçèñòîðàõ, äèîäàõ, êîíäåíñàòîðàõ) èëè òåìïåðàòóðû ïåðåãðåâà ïðîâîäîâ èëè äîðîæåê ïå÷àòíîé ïëàòû. Äëÿ ïðîñòûõ ïåðèîäè÷åñêèõ ñèãíàëîâ (ñèíóñîèäàëüíûõ, òðåóãîëüíûõ, ïðÿìîóãîëüíûõ è ò. ï.) ôîðìóëû äëÿ îïðåäåëåíèÿ äåéñòâóþùèõ çíà÷åíèé äàâíî èçâåñòíû. Îíè òàêæå ïîëó÷åíû è äëÿ ñèãíàëîâ, ïðîòåêàþùèõ â èìïóëüñíûõ ïðåîáðàçîâàòåëÿõ. Îäíàêî èçâåñòíû îíè äëÿ «ñòàíäàðòíûõ» ñõåì, à â íàøåì íåñòàíäàðòíîì ñëó÷àå èõ ïðèäåòñÿ âûâîäèòü ñàìîñòîÿòåëüíî.

ÑÒÀÒÜÈ

Èòàê, îïðåäåëèì äåéñòâóþùèå çíà÷åíèÿ òîêîâ â îáìîòêàõ íàøåãî äðîññåëÿ, à çàîäíî – è â îñòàëüíûõ êîìïîíåíòàõ ñõåìû. Êàê îáû÷íî, ÿ áóäó ìàêñèìàëüíî ïîäðîáíî îïèñûâàòü ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ðàñ÷åòîâ, ïîñêîëüêó ïî ñîáñòâåííîìó îïûòó çíàþ, êàê òÿæåëî âîññòàíàâëèâàòü âñå ïðîìåæóòî÷íûå ïðåîáðàçîâàíèÿ, îïóñêàåìûå àâòîðàìè áîëüøèíñòâà ñòàòåé, ïîñâÿùåííûõ ýòîìó âîïðîñó. Â îáùåì ñëó÷àå, äåéñòâóþùåå çíà÷åíèå ïåðèîäè÷åñêèõ òîêîâ, îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå:

Ðàñêðûâàåì âñå êðóãëûå ñêîáêè: 2

DI1_ 1 é ù ( t - t ÍÀ×1 )ú = êIÍÀ×1_ 1 + t1 ë û 2 I D I ÍÀ×1 _ 1 1_ 1 2 = IÍÀ× t1_ 1 + t1 -

2IÍÀ×1_ 1 DI1_ 1 t ÍÀ×1 t1

(95) 2

DI t é DI ù + ê 1_ 1 t - 1_ 1 ÍÀ×1 ú . t1 ë t1 û

Îïÿòü èçáàâëÿåìñÿ îò ñêîáîê â êâàäðàòå ïî ïðàâèëó (93):

IÄ =

1 2 i ( t ) dt . T ò0

(91)

Íà÷íåì ñ îáìîòêè W1. Çàâèñèìîñòü ìãíîâåííîãî çíà÷åíèÿ åå òîêà iW1(t) îò âðåìåíè îïèñàíî ôîðìóëîé (60), è òåïåðü îñòàëîñü òîëüêî ïîäñòàâèòü ýòè âûðàæåíèÿ â (91), ñðàçó æå âîñïîëüçîâàâøèñü ñâîéñòâîì (62). Êðîìå ýòîãî, äëÿ óïðîùåíèÿ ïîíèìàíèÿ ñóòè ïðåîáðàçîâàíèé âðåìåííî èçáàâèìñÿ îò êîðíÿ â ïðàâîé ÷àñòè ôîðìóëû, âîçâåäÿ â êâàäðàò îáå åå ÷àñòè, à òàêæå óìíîæèì èõ íà äëèòåëüíîñòü ïåðèîäà ïðåîáðàçîâàíèÿ. Â èòîãå ïîëó÷èì:

DI1_1 é ù 2 (t - tÍÀ×1 )ú = IÍÀ× 1_ 1 + êIÍÀ×1_1 + t1 ë û 2I DI 2I DI t DI2 + ÍÀ×1_1 1_1 t - ÍÀ×1_1 1_1 ÍÀ×1 + 12_1 t2 - (96) t1 t1 t1 -

t12

2 DI12_1 tÍÀ× 1

DI1_1 é ù ( t - t ÍÀ×1 )ú dt = êIÍÀ×1_ 1 + ò t1 û t ÍÀ×1 ë t ÊÎÍ1

DI é ù = ò êIÍÀ×1_ 1 + 1_1 ( t - t ÍÀ×1 )ú dt + t1 û t ÍÀ×1 ë

(92)

t ÊÎÍ1

DI2_1 é ù ( t - t ÍÀ× 2 )ú dt . êIÍÀ× 2 _ 1 t2 û t ÍÀ×2 ë

dt +

t ÊÎÍ1

Ðàññìîòðèì ïåðâûé èíòåãðàë. Â ïåðâóþ î÷åðåäü èçáàâèìñÿ îò êâàäðàòà â ïîäûíòåãðàëüíîì âûðàæåíèè. Äëÿ ýòîãî âîñïîëüçóåìñÿ ôîðìóëàìè ñîêðàùåííîãî óìíîæåíèÿ:

2 IÍÀ×1_ 1 DI1_1 t1

2 IÍÀ×1_ 1 DI1_1t ÍÀ×1 t1 2 1 _ 1 ÍÀ× 1 2 1

2DI t

t ÍÀ×1

t ÊÎÍ1

dt +

t ÍÀ×1 t ÊÎÍ1

tdt +

tdt -

DI12_ 1 t12

2 DI12_ 1t ÍÀ× 1

t12

t ÍÀ×1

(97)

t 2dt -

dt .

Âûíîñèì âñå êîíñòàíòû (âñå, ÷òî íå ñîäåðæèò «t» áåç èíäåêñîâ) çà ïðåäåëû èíòåãðàëîâ ïî ïðàâèëó (66):

(93) 2

t ÊÎÍ1

DI1_1 é ù ( t - t ÍÀ×1 )ú dt = êIÍÀ×1_ 1 + ò t1 û t ÍÀ×1 ë

Ïîëó÷àåì:

t ÊÎÍ1

DI1_ 1 é ù ( t - t ÍÀ×1 )ú = êIÍÀ×1_ 1 + t1 ë û IÍÀ×1_ 1DI1_ 1 2 = IÍÀ× ( t - t ÍÀ×1 ) + 1_ 1 + 2 t1

2 = IÍÀ× 1_ 1

t ÍÀ×1

(94)

dt +

2 IÍÀ×1_ 1 DI1_1 tÊÎÍ1 ò tdt t1 t ÍÀ×1

t ÊÎÍ1 2I DI t DI2 tÊÎÍ1 - ÍÀ×1_ 1 1_1 ÍÀ×1 ò dt + 12_ 1 ò t 2dt t1 t1 tÍÀ×1 t ÍÀ×1

(98)

t ÊÎÍ1 2 2DI12_ 1t ÍÀ×1 tÊÎÍ1 DI12_ 1t ÍÀ× 1 ò tdt + t12 t ò dt . t12 t ÍÀ×1 ÍÀ×1

é DI ù + ê 1_ 1 ( t - t ÍÀ×1 )ú . ë t1 û

t ÍÀ×1

(a ± b)2 =a 2 ±2ab + b 2 .

t ÊÎÍ1 2 ÍÀ× 1 _ 1

t ÍÀ×1

t ÊÎÍ2

t ÊÎÍ1

t12

Òåïåðü ñíîâà âîñïîëüçóåìñÿ ñâîéñòâîì (64) è çàïèøåì ïåðâûé èíòåãðàë ôîðìóëû (92) â âèäå ñóììû øåñòè èíòåãðàëîâ:

I2W 1_ Ä T = ò i2W 1( t )dt =

2DI12_1 tÍÀ×1

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

Èçáàâëÿåìñÿ îò èíòåãðàëîâ. Ïåðâûé, òðåòèé è øåñòîé «ïóñòûå» (áåç «t» âíóòðè) èíòåãðàëû «áåðåì» ñ ïîìîùüþ òàáëè÷íîãî èíòåãðàëà (68), à îñòàëüíûå – ïî ïðàâèëó (69), ãäå ïîêàçàòåëü ñòåïåíè a = 1 äëÿ âòîðîãî è ïÿòîãî, à äëÿ ÷åòâåðòîãî – a = 2:

Òåïåðü ôîðìóëà (101):

DI1_1 é ù ( t - t ÍÀ×1 )ú dt = êIÍÀ×1_ 1 + ò t1 û t ÍÀ×1 ë

2 = IÍÀ× 1 _ 1t 1 + IÍÀ× 1 _ 1 DI1_1t 1 +

t ÊÎÍ1

DI1_1 é ù I + ( t - t ÍÀ×1 )ú dt = ÍÀ× 1 _ 1 ê ò t1 û t ÍÀ×1 ë

2 = IÍÀ× 1 _ 1 [t ÊÎÍ1 - t ÍÀ×1 ] +

+ + +

2 IÍÀ×1_ 1 DI1_1 2t1

2 ÊÎÍ1

2 IÍÀ×1_ 1 DI1_1t ÍÀ×1 t1 DI12_ 1 3t

2 1

3 ÊÎÍ1

2DI12_ 1t ÍÀ×1 2t12 2 DI12_ 1t ÍÀ× 1

t12

-t

2 ÊÎÍ1

DI12_ 1t ÍÀ×1 t1

-t

( t ÊÎÍ1 + t ÍÀ×1 ) +

2 DI12_ 1t ÍÀ× 1

t1 DI12_ 1tÍÀ×1tÊÎÍ1 t1

2 DI12_ 1tÍÀ× 1

= (104)

DI1_1 é ù ( t - t ÍÀ×1 )ú dt = êIÍÀ×1_ 1 + ò t1 û t ÍÀ×1 ë (105)

2 = IÍÀ× 1 _ 1t 1 + IÍÀ× 1 _ 1 DI1_1t 1 +

(100)

DI12_ 1 3t12

3 3 ( t ÊÎÍ 1 - t ÍÀ× 1 ) -

DI12_ 1t ÍÀ×1t ÊÎÍ1 t1

Â òðåòüåì ñëàãàåìîì ôîðìóëû (105) ó íàñ ïðèñóòñòâóåò ðàçíîñòü êóáîâ, ïîýòîìó ïðèäåòñÿ åùå ðàç âñïîìíèòü ôîðìóëû ñîêðàùåííîãî óìíîæåíèÿ:

DI1_1 é ù ( t - t ÍÀ×1 )ú dt = êIÍÀ×1_ 1 + ò t1 û t ÍÀ×1 ë

2 = IÍÀ× 1 _ 1t1 + IÍÀ×1 _ 1 DI1_1( t ÊÎÍ1 + t ÍÀ×1 ) -

(101)

a3 - b3 = (a - b)(a 2 + ab + b 2 ).

3 3 ( t ÊÎÍ 1 - t ÍÀ×1 ) -

( t ÊÎÍ1 + t ÍÀ×1 ) +

2 DI12_ 1t ÍÀ× 1

IÍÀ×1_ 1 DI1_1(tÊÎÍ1 + tÍÀ×1 ) - 2IÍÀ×1_ 1 DI1_1tÍÀ×1 = = IÍÀ×1_ 1 DI1_1tÊÎÍ1 + IÍÀ×1_ 1 DI1_1tÍÀ×1 - 2IÍÀ×1_ 1 DI1_1tÍÀ×1 =

(106)

Ðàñêðîåì ñêîáêè â òðåòüåì ñëàãàåìîì:

Âòîðîå è òðåòüå ñëàãàåìîå ìîæíî îáúåäèíèòü:

DI12_ 1 3t12

(102)

ÑÒÀÒÜÈ

3 3 ( t ÊÎÍ 1 - t ÍÀ×1 ) =

DI12_ 1 3t12

( t ÊÎÍ1 - t ÍÀ×1 ) ´

2 2 ´ ( t ÊÎÍ 1 + t ÊÎÍ1t ÍÀ×1 + t ÍÀ×1 ) =

= IÍÀ×1_ 1 DI1_1(tÊÎÍ1 - tÍÀ×1 ) = IÍÀ×1_ 1 DI1_1t1 .

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

DI12_ 1tÍÀ×1tÊÎÍ1

2 DI12_ 1tÍÀ× 1

t ÊÎÍ1

Ïîëó÷èì: t ÊÎÍ1

(tÊÎÍ1 + tÍÀ×1 ) +

Òåïåðü ôîðìóëà (103) ñòàëà åùå ïðîùå:

3t12

[tÊÎÍ1 - tÍÀ×1 ].

DI12_ 1

DI12_ 1tÍÀ×1

]

2 - t ÍÀ× 1 +

= t1(tÊÎÍ1 + tÍÀ×1).

3 ÍÀ× 1

(99)

2 2 tÊÎÍ 1 - tÍÀ×1 = ( tÊÎÍ1 - tÍÀ×1 ) × ( tÊÎÍ1 + tÍÀ×1 ) =

(103) 3 ÊÎÍ1

Ðàñêðûâàåì ñêîáêè â ÷åòâåðòîì ñëàãàåìîì è ñêëàäûâàåì åãî ñ ïÿòûì:

Òåïåðü íà÷èíàåì ñîêðàùàòü, âñïîìíèâ, ÷òî t1 = tÊÎÍ1 – tÍÀ×1, à ðàçíîñòü êâàäðàòîâ âî âòîðîì è ïÿòîì ñëàãàåìûõ ìîæíî çàïèñàòü â âèäå:

DI12_ 1t ÍÀ×1

3t12

]

- 2 IÍÀ×1_ 1 DI1_1t ÍÀ×1 +

DI12_ 1

2 - t ÍÀ× 1 -

[tÊÎÍ1 - tÍÀ×1 ] +

3 ÍÀ× 1

t ÊÎÍ1

DI12_ 1 3t

2 1

DI12_ 1 3t1

(107)

2 2 t1 ( t ÊÎÍ 1 + t ÊÎÍ1t ÍÀ×1 + t ÍÀ×1 ) =

2 t ÊÎÍ 1+

DI12_ 1 3t1

t ÊÎÍ1t ÍÀ×1 +

DI12_ 1 3t1

2 t ÍÀ× 1.

Òåïåðü ñëîæèì ôîðìóëó (107) ñ ÷åòâåðòûì ñëàãàåìûì ôîðìóëû (105):

DI12_ 1 3t1 +

2 tÊÎÍ 1+

DI12_ 1 3t1

2 tÍÀ× 1-

tÊÎÍ1 tÍÀ×1 +

DI12_ 1 t1

tÍÀ×1 tÊÎÍ1 =

DI12_ 1 t1

Îïðåäåëèì åãî ÷èñëåííîå çíà÷åíèå äëÿ âñåõ òðåõ ñëó÷àåâ, âîñïîëüçîâàâøèñü ïîëó÷åííûìè ðàíåå ïàðàìåòðàìè òîêîâ â îáìîòêàõ èç Òàáëèöû 4. Êîãäà ðàáîòàåò òîëüêî ïåðâûé êàíàë:

´ (108)

I2W1_ Ä =

2 æ t2 ö 3t t ét t ù t ´ çç ÊÎÍ1 + ê ÊÎÍ1 ÍÀ×1 - ÍÀ×1 ÊÎÍ1 ú + ÍÀ×1 ÷÷ = 3 3 ø ë 3 û è 3 2 DI 2 2 = 1_ 1 (tÊÎÍ 1 - 2tÍÀ×1tÊÎÍ1 + tÍÀ×1 ). 3t1

3t1 =

Êîãäà ðàáîòàåò òîëüêî âòîðîé êàíàë:

I2W1_ Ä = 2 2 ( t ÊÎÍ 1 - 2t ÍÀ× 1t ÊÎÍ1 + t ÍÀ× 1 ) =

2 1_ 1

3t1

( t ÊÎÍ1 - t ÍÀ×1 )2 =

2 1_ 1 2 1 1

t =

2 1_ 1

(109)

t1 .

t ÊÎÍ1

DI2_1 é ù I ( t - t ÍÀ× 2 )ú dt = ÍÀ× 2 _ 1 ê ò t1 û t ÍÀ×2 ë

é2 DI22 _ 1 ù = t 2 êIÍÀ× I D I + ú. 2 _1 ÍÀ× 2 _ 1 2_1 3 ûú ëê

(111)

Òåïåðü ìû ìîæåì çàïèñàòü ôîðìóëó äëÿ îïðåäåëåíèÿ äåéñòâóþùåãî òîêà â îáìîòêå W1:

DI12_ 1 ù t1 é 2 I + I D I + ê ÍÀ×1_ 1 ÍÀ×1_ 1 1_1 ú+ T ëê 3 úû (112) DI22 _ 1 ù t2 é 2 + êIÍÀ× 2 _ 1 - IÍÀ× 2 _ 1 DI2_1 + ú. T êë 3 úû

I2W 1_ Ä =

5.83 × 10-6 é 3.62 ù 2 4 . 72 + 4 . 72 × 3 . 6 + ê ú+ 10 × 10-6 ë 3 û

4.17 × 10-6 é 0.892 ù (115) 2 2 . 84 2 . 84 × 0 . 89 + ê ú= 10 × 10-6 ë 3 û

(110)

Òå æå ñàìûå ïðåîáðàçîâàíèÿ íåîáõîäèìî ïðîäåëàòü è ñî âòîðûì èíòåãðàëîì ôîðìóëû (92). Íî ïîñêîëüêó îíè ïîëíîñòüþ àíàëîãè÷íû, òî ïðèâåäåì ëèøü êîíå÷íûé ðåçóëüòàò: t ÊÎÍ2

(114)

I2W1_ Ä =

é2 DI12_ 1 ù = t1 êIÍÀ× + I D I + ú. 1_ 1 ÍÀ× 1 _ 1 1_1 3 úû êë

4.17 × 10-6 é 2 02 ù 0 0 × 0 + ê ú = 10.56 À; 10 × 10-6 ë 3û

Êîãäà ðàáîòàþò îáà êàíàëà:

DI1_1 é ù ( t - t ÍÀ×1 )ú dt = êIÍÀ×1_ 1 + t1 û t ÍÀ×1 ë

5.83 × 10-6 é 3.62 ù 2 2 . 32 + 2 . 32 × 3 . 6 + ê ú+ 10 × 10-6 ë 3 û

IW1_ Ä = 10.56 = 3.25 À .

È òåïåðü ôîðìóëó (105) ìîæíî çàïèñàòü â îêîí÷àòåëüíîì âèäå:

(113) 4.17 ×10-6 é 2 3.62 ù 4 . 2 4 . 2 × 3 . 6 + ê ú = 6.81 À; -6 10 ×10 ë 3 û

IW1_ Ä = 6.81 = 2.61 À.

Î÷åâèäíî, ÷òî ê âûðàæåíèþ â ñêîáêàõ ôîðìóëû (108) òàêæå ìîæíî ïðèìåíèòü ïðàâèëî (93), òîëüêî óæå «íàîáîðîò»:

DI12_ 1

5.83 ×10-6 é 2 3.62 ù 0 . 6 + 0 . 6 × 3 . 6 + ê ú+ 10 ×10-6 ë 3 û

= 27.88 À; IW1_ Ä = 27.88 = 5.28 À. Äëÿ îáìîòêè W2 äåéñòâóþùåå çíà÷åíèå òîêà îïðåäåëÿåòñÿ àíàëîãè÷íî. Åñëè ïîäõîäèòü ñòðîãî, íàïðèìåð, êàê áûëî ñäåëàíî ïðè ïîëó÷åíèè ôîðìóëû (63), òî íóæíî âçÿòü ôîðìóëó (59), îïèñûâàþùóþ çàêîí èçìåíåíèÿ òîêà îáìîòêè W2 âî âðåìåíè, ïîäñòàâèòü åå â (91), âûïîëíèòü âñå íåîáõîäèìûå ïðåîáðàçîâàíèÿ è ïîëó÷èòü èòîãîâîå âûðàæåíèå äëÿ ðàñ÷åòà äåéñòâóþùåãî òîêà. Îäíàêî âíèìàòåëüíûé ÷èòàòåëü óæå ïîéìåò, ÷òî ìû ïîëó÷èì ôîðìóëó, àíàëîãè÷íóþ (112), òîëüêî áåç ïåðâîãî ñëàãàåìîãî è ñ äðóãèìè ñóôôèêñàìè â èíäåêñàõ îáîçíà÷åíèé (áóäóò ñóôôèêñû «_2»). Íî ÿ íå çðÿ íà÷àë èìåííî ñ îáìîòêè W1. Äåëî â òîì, ÷òî åñëè â ôîðìóëå (112) â èíäåêñàõ îáîçíà÷åíèé óáðàòü ñóôôèêñû «_1»,

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

ïîêàçûâàþùèå, ÷òî ýòè ïàðàìåòðû ïðèíàäëåæàò ê îáìîòêå W1, òî ïîëó÷èì:

I2Ä =

t1 é 2 DI12 ù I + I D I + ê ÍÀ×1 ÍÀ×1 1 ú+ Të 3 û

t + 2 T

é2 DI22 ù I I D I + ê ÍÀ× 2 ÍÀ× 2 2 ú. 3 û ë

t I = 2 T

é2 DI22 _ 2 ù êIÍÀ× 2 _ 2 - IÍÀ× 2 _ 2 DI2_2 + ú. 3 úû êë

DI1_1 ì ( t - t ÍÀ×1 ), ïIÍÀ×1_ 1 + t1 ïï iVT1( t ) = íäëÿ t ÍÀ×1 £ t < t ÊÎÍ1 . ï0, ï ïîäëÿ t ÍÀ× 2 £ t < t ÊÎÍ2

(116)

Ôîðìóëà (116) ÿâëÿåòñÿ îáîáùåííîé è ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàíà äëÿ îïðåäåëåíèÿ äåéñòâóþùèõ çíà÷åíèé òîêà ëþáîãî ýëåìåíòà â ñèëîâîé ÷àñòè ïðåîáðàçîâàòåëÿ. Ãëàâíîå, ÷òîáû ýòîò òîê èìåë ôîðìó, ïîêàçàííóþ íà Ðèñóíêå 22. Åñëè æå òîê íà êàêîì-ëèáî èíòåðâàëå ïðåîáðàçîâàíèÿ íå ïðîòåêàåò, òî âìåñòî ñîîòâåòñòâóþùèõ çíà÷åíèé IÍÀ× è DI íóæíî ïðîñòî ïîäñòàâèòü íóëè, êàê ýòî áûëî ñäåëàíî â ôîðìóëå (114). Îïðåäåëèì äåéñòâóþùèå çíà÷åíèÿ òîêà îáìîòêè W2, âîñïîëüçîâàâøèñü ôîðìóëîé (116). Ïîñêîëüêó òîê ïî íåé íà ïåðâîì ýòàïå ïðåîáðàçîâàíèÿ íå ïðîòåêàåò (IÍÀ×1 = 0 è DI1 = 0), òî ïåðâîå ñëàãàåìîå â íåé áóäåò ðàâíî íóëþ. Â èòîãå ïîëó÷èì:

2 Ä

íèÿ, ïîýòîìó çàêîí èçìåíåíèÿ åãî âî âðåìåíè áóäåò èìåòü âèä:

À äåéñòâóþùåå çíà÷åíèå áóäåò îïðåäåëÿòüñÿ ïî ôîðìóëå:

2 VT1_Ä

4.17 × 10 -6 10 × 10 -6

é 2 22 ù 3 . 4 3 . 4 × 2 + ê ú= 3û ë

= 2.54 À;

ì0, ïäëÿ t ÍÀ× 1 £ t < t ÊÎÍ1 ïï iVD 2 ( t ) = í . DI2_1 ïIÍÀ× 2 _ 1 - t ( t - t ÍÀ× 2 ), 2 ï ïîäëÿ t ÍÀ× 2 £ t < t ÊÎÍ2

I2VD2_Ä =

(118)

Êîãäà ðàáîòàþò îáà êàíàëà:

(122)

È äåéñòâóþùåå çíà÷åíèå áóäåò ðàâíî:

(117)

IW 2 _ Ä = 2.54 = 1.6 À .

DI22 _ 1 ù t2 é 2 êIÍÀ× 2 _ 1 - IÍÀ× 2 _ 1 DI2_1 + ú . (123) T ëê 3 ûú

À âîò ïàðàìåòðû òîêà äèîäà VD1 ïîëíîñòüþ ñîâïàäàþò ñ ïàðàìåòðàìè òîêà îáìîòêè W2 (ýòî ôèçè÷åñêè îäèí è òîò æå òîê). Òîêè êîíäåíñàòîðîâ Ñ1 – Ñ3 òàêæå îïðåäåëÿþòñÿ òîêàìè â îáìîòêàõ äðîññåëÿ, îäíàêî íà÷àëüíûå çíà÷åíèÿ áóäóò èíûìè. Äåëî â òîì, ÷òî ÷åðåç íèõ ïðîòåêàåò åùå è òîê íàãðóçêè (äëÿ Ñ2 è Ñ3) èëè âõîäíîé òîê (äëÿ Ñ1), ïîýòîìó, ñîãëàñíî ïåðâîìó ïðàâèëó Êèðõãîôà:

4.17 ×10-6 é 2 1.532 ù 3 . 6 3 . 6 × 1 . 53 + ê ú= 10 ×10-6 ë 3 û (119) = 3.43 À;

I2W2 _ Ä =

IW2 _ Ä = 3.43 = 1.85 À. Äåéñòâóþùèå çíà÷åíèÿ òîêîâ â äðóãèõ ýëåìåíòàõ ñõåìû îïðåäåëÿþòñÿ àíàëîãè÷íî. ×åðåç òðàíçèñòîð VT1 ïðîòåêàåò òîê îáìîòêè W1, íî òîëüêî íà ïåðâîì ýòàïå ïðåîáðàçîâà-

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

DI12_ 1 ù t1 é 2 = êIÍÀ×1_ 1 + IÍÀ×1_ 1 DI1_1 + ú . (121) T êë 3 úû

Äëÿ äèîäà VD2 âñå íàîáîðîò, òîê ïðîòåêàåò òîëüêî íà âòîðîì ýòàïå ïðåîáðàçîâàíèÿ:

Êîãäà ðàáîòàåò òîëüêî âòîðîé êàíàë:

I2W2 _ Ä =

(120)

ÑÒÀÒÜÈ

iC1( t ) = IÂÕ - iW1 ( t ) = DI1_1 ì ( t - t ÍÀ×1 ), ïIÂÕ - IÍÀ×1_ 1 t 1 ï ïïäëÿ t ÍÀ×1 £ t < t ÊÎÍ1 =í DI ïI - I + 2_1 ( t - t ÍÀ× 2 ), ï ÂÕ ÍÀ× 2 _ 1 t2 ï ïîäëÿ t ÍÀ× 2 £ t < t ÊÎÍ2

(124)

Òàáëèöà 5. Äåéñòâóþùèå çíà÷åíèÿ òîêîâ â ñèëîâûõ ýëåìåíòàõ ñõåìû, À Ýëåìåíò

Ðàáîòàåò òîëüêî ïåðâûé êàíàë

Ðàáîòàåò òîëüêî âòîðîé êàíàë

Ðàáîòàþò îáà êàíàëà

2.61 0 2 0 1.69 1 1.36 0

3.25 2.54 3.24 2.54 0 2.18 0 1.24

5.28 3.43 5.04 3.43 1.55 2.19 1.19 1.44

Äðîññåëü L1, îáìîòêà W1, IW1_Ä Äðîññåëü L1, îáìîòêà W2, IW2_Ä Òðàíçèñòîð VT1, IVT1_Ä Äèîä VD1, IVD1_Ä Äèîä VD2, IVD2_Ä Êîíäåíñàòîð Ñ1, IC1_Ä Êîíäåíñàòîð Ñ2, IC2_Ä Êîíäåíñàòîð Ñ3, IC3_Ä

iC2 ( t ) = iVD2 ( t ) - IÂÛÕ1 =

IÑ2 2 _ Ä =

DI2_1 ì ï- IÂÛÕ1, t2 ï ïïäëÿ t ÍÀ×1 £ t < t ÊÎÍ1 =í DI2_1 ï- I ( t - t ÍÀ× 2 ), ÂÛÕ1 + IÍÀ× 2 _ 1 ï t2 ï ïîäëÿ t ÍÀ× 2 £ t < t ÊÎÍ2

é DI22 _ 1 2 ( I I ) ê ÍÀ× 2 _ 1 ÂÛÕ1 3 êë

(125)

- (IÍÀ× 2 _ 1 - IÂÛÕ1 )DI2_1 +

IÑ2 3 _ Ä = t2 T

t1 ( -IÂÛÕ 2 )2 + T

é DI22 _ 2 ù 2 ( I I ) ê ÍÀ× 2 _ 2 ÂÛÕ 2 ú 3 ûú ëê

iC3 ( t ) = iVD1( t ) - IÂÛÕ 2 = DI2_1 ì ï- IÂÛÕ 2 , t2 ï ïïäëÿ t ÍÀ×1 £ t < t ÊÎÍ1 =í DI2_2 ï- I ( t - t ÍÀ× 2 ), ÂÛÕ 2 + IÍÀ× 2 _ 2 ï t2 ï ïîäëÿ t ÍÀ× 2 £ t < t ÊÎÍ2

- (IÍÀ× 2 _ 2 - IÂÛÕ 2 )DI2_2 + (126)

2 Ñ1 _ Ä

DI12_ 1 ù t1 é 2 = ê(IÂÕ - IÍÀ×1_ 1 ) ú T êë 3 úû

- (IÂÕ - IÍÀ×1_ 1 )DI1_1 +

DI12_ 1 ù ú+ 3 ûú

DI2 ù t é + 2 ê(IÂÕ - IÍÀ× 2 _ 1 )2 + 2 _ 1 ú T ëê 3 ûú + (IÂÕ - IÍÀ× 2 _ 1 )DI2_1 +

DI22 _ 1 ù ú 3 úû

(127)

(128)

DI22 _ 1 ù ú 3 ûú

Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî äåéñòâóþùèå çíà÷åíèÿ èõ òîêîâ áóäóò îïðåäåëÿòüñÿ ôîðìóëàìè:

t2 T

t1 ( -IÂÛÕ1 )2 + T

(129)

DI22 _ 2 ù ú 3 ûú

Ôîðìóëû (127) - (129) ìîæíî ëåãêî ïîëó÷èòü èç (116); äëÿ ýòîãî íóæíî òîëüêî ïîäñòàâèòü âìåñòî íà÷àëüíûõ çíà÷åíèé òîêîâ (IÍÀ×_1(2)) ðàçíîñòü òîêîâ äðîññåëÿ è âõîäíûõ (âûõîäíûõ) òîêîâ (IÍÀ×_1(2) – IÂÕ(ÂÛÕ)), ÷òî è áóäåò ôàêòè÷åñêèì íà÷àëüíûì çíà÷åíèåì òîêà êîíäåíñàòîðà íà äàííîì ýòàïå. Êðîìå òîãî, îáðàòèòå âíèìàíèå, ÷òî äàæå åñëè íà êàêîì-ëèáî ýòàïå ïðåîáðàçîâàíèÿ êîíäåíñàòîð îòêëþ÷åí îò äðîññåëÿ, ÷åðåç íåãî âñå ðàâíî ïðîòåêàåò òîê, õîòü è ïðè íóëåâûõ èçìåíåíèÿõ (DI = 0). Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ äåéñòâóþùèõ òîêîâ â ñèëîâûõ ýëåìåíòàõ ïðåäñòàâëåíû â Òàáëèöå 5.

Âûáîð ïðîâîäîâ îáìîòîê äðîññåëÿ Èç Òàáëèöû 5 âèäíî, ÷òî ìàêñèìàëüíîå çíà÷åíèå äåéñòâóþùèõ òîêîâ â îáìîòêàõ äðîññåëÿ áóäåò â ñëó÷àå, êîãäà äâà êàíàëà ðàáîòàþò îäíîâðåìåííî, ïîýòîìó ïðèìåì â äàëüíåéøèõ ðàñ÷åòàõ IW1_Ä = 5.83 À è IW2_Ä = 3.43 À.

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

Òåïåðü, äëÿ òîãî ÷òîáû âîñïîëüçîâàòüñÿ ôîðìóëîé (90), íåîáõîäèìî âûáðàòü ïëîòíîñòü òîêà â îáìîòêàõ. Â îáùåì ñëó÷àå, ïëîòíîñòü òîêà ìîæåò 2 êîëåáàòüñÿ â øèðîêèõ ïðåäåëàõ îò 2 À/ìì äî 2 10 À/ìì . Íà ïðàêòèêå îíà âûáèðàåòñÿ ðàçðàáîò÷èêîì íà îñíîâàíèè ìíîãèõ ôàêòîðîâ, ãëàâíûìè èç êîòîðûõ ÿâëÿþòñÿ âåëè÷èíà ïîòåðü è óñëîâèÿ îõëàæäåíèÿ äðîññåëÿ. Óâåëè÷åíèå ïëîòíîñòè òîêà ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü áîëåå òîíêèé ïðîâîä, îäíàêî ïðè ýòîì óâåëè÷èâàåòñÿ åãî ñîïðîòèâëåíèå, à, çíà÷èò – è âåëè÷èíà ïîòåðü, ÷òî, â ñâîþ î÷åðåäü, ïðèâîäèò ê óâåëè÷åíèþ òåìïåðàòóðû äðîññåëÿ. Õîòÿ, åñëè êîëè÷åñòâî âèòêîâ íåâåëèêî èëè èñïîëüçóåòñÿ õîðîøåå ïðèíóäèòåëüíîå îõëàæäåíèå, òî óðîâåíü ïîòåðü â ýòîé îáìîòêå ìîæåò âíåñòè ñòîëü íåçíà÷èòåëüíûé âêëàä â îáùèé ÊÏÄ ïðåîáðàçîâàòåëÿ, ÷òî ïëîòíîñòü 2 òîêà ìîæíî áóäåò âûáðàòü è áîëüøå 10 À/ìì . Åñëè æå ïëîòíîñòü òîêà íåâåëèêà, òî åñòü ðèñê, ÷òî îáìîòêè íå ïîìåñòÿòñÿ â îêíå è òîãäà ïðèäåòñÿ ëèáî âûáèðàòü ìàãíèòîïðîâîä ñ áîëüøèì îêíîì, ëèáî èäòè íà äðóãîé êîìïðîìèññ è óâåëè÷èâàòü ïëîòíîñòü òîêà. Ïðè ìàëûõ òîêàõ ìèíèìàëüíî íåîáõîäèìîå ñå÷åíèå ïðîâîäîâ ìîæåò îêàçàòüñÿ íàñòîëüêî ìàëûì, ÷òî íàìîòàòü îáìîòêó ïðîâîäîì íóæíî äèàìåòðà îêàæåòñÿ òåõíîëîãè÷åñêè ñëîæíî è äàæå íåâîçìîæíî. Â ýòîì ñëó÷àå 2 ïëîòíîñòü òîêà ìîæåò áûòü è ìåíüøå 2 À/ìì . Âûáåðåì ïëîòíîñòü òîêà äëÿ âñåõ îáìîòîê 2 îäèíàêîâóþ è ðàâíóþ J = 6 À/ìì . Â ýòîì ñëó÷àå:

SÏÐÎÂ _ 1 = SÏÐÎÂ _ 2 =

IW 1 _ Ä J IW 2 _ Ä J

5.83 = 0.97 ìì2 , 6 3.43 = = 0.57 ìì2 . 6

âûáîðå ìàãíèòîïðîâîäîâ – èñïîëüçîâàòü òå ìàðêè è êàëèáðû, êîòîðûå ìîæíî áåç ïðîáëåì êóïèòü â íóæíîì êîëè÷åñòâå. Êðîìå òîãî, åñëè åñòü òàêàÿ âîçìîæíîñòü, èñïîëüçîâàòü ïðîâîäà îäíîãî äèàìåòðà – ýòî â äàëüíåéøåì óäåøåâèò ïðîèçâîäñòâî. Ïî ðàññ÷èòàííûì çíà÷åíèÿì SÏÐÎÂ_1 è SÏÐÎÂ_2 âûáåðåì äëÿ ïåðâè÷íîé îáìîòêè ïðîâîä ÏÝÒ-155-1.12 ñ ïëîùàäüþ ïîïåðå÷íîãî 2 ñå÷åíèÿ ìåäíîé æèëû 0.9852 ìì è ìàêñèìàëüíûì íàðóæíûì äèàìåòðîì 1.217 ìì, à äëÿ âòîðè÷íîé – ÏÝÒ-155-0.85 ñ ñå÷åíèåì 2 0.5675 ìì è äèàìåòðîì 0.937 ìì. ÐË

(130)

Ïî ýòèì çíà÷åíèÿì èç òàáëèöû ñòàíäàðòíûõ ïðîâîäîâ, íàïðèìåð [14], âûáèðàåì ïðîâîä ñ áëèæàéøèì ñå÷åíèåì. Ïðè âûáîðå êîíêðåòíîé ìàðêè ïðîâîäîâ ñëåäóåò ïîëüçîâàòüñÿ òåìè æå ñîîáðàæåíèÿìè, ÷òî è ïðè

Ñïèñîê èñòî÷íèêîâ 1. Ðóñó À.Ï. Îòêóäà ïîÿâèëèñü áàçîâûå ñõåìû ïðåîáðàçîâàòåëåé . Ðóñó À.Ï. Çà÷åì íóæåí òðàíñôîðìàòîð â èìïóëüñíîì ïðåîáðàçîâàòåëå ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè? 3. Ðóñó À.Ï. Îñîáåííîñòè ïðèìåíåíèÿ òðàíñôîðìàòîðîâ â èìïóëüñíûõ ïðåîáðàçîâàòåëÿõ ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè 4. Ðóñó À.Ï. Â êàêîì ðåæèìå äîëæåí ðàáîòàòü ìàãíèòîïðîâîä äðîññåëÿ èìïóëüñíîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ? 5. Ìàòåðèàëû ñ ñàéòà http://coretech.com.ua/ 6. Ðóñó À.Ï. Êàê îïðåäåëèòü ðàçìåðû ìàãíèòîïðîâîäà äðîññåëÿ èìïóëüñíîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ 7. Ðóñó À.Ï. Ïî÷åìó èìïóëüñíûå ïðåîáðàçîâàòåëè «íå ëþáÿò» «ëåãêóþ» íàãðóçêó 8. Êàòàëîã Powder Cores. – Epcos. – Magnetics. – 2017. – 112c. 9. Ferrites and accessories. SIFERRIT material N87. – Epcos. – 2006. – 7ñ. 10. Êàòàëîã ñåðäå÷íèêîâ èç ðàñïûëåííîãî æåëåçà. – Coretech. – 2012. – 24ñ. 11. Ðóñó À.Ï. Ïî÷åìó îáìîòêè äðîññåëÿ îáðàòíîõîäîâîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ ìîãóò èìåòü ðàçíîå ÷èñëî âèòêîâ 12. Ðóñó À.Ï. Ìîæåò ëè òîê â îáìîòêå äðîññåëÿ èçìåíèòüñÿ ìãíîâåííî? 13. Áàêàëîâ Â.Ï., Äìèòðèêîâ Â.Ô., Êðóê Á.È. Îñíîâû òåîðèè öåïåé: Ó÷åáíèê äëÿ âóçîâ; Ïîä ðåä. Â.Ï. Áàêàëîâà. – 3-å èçä., ïåðåðàá. è äîï. – Ì.: Ãîðÿ÷àÿ ëèíèÿ – Òåëåêîì, 2007. – 597 ñ. 14. Ìåäíûå ýìàëèðîâàííûå ïðîâîäà â ñòàíäàðòàõ Óêðàèíû è ÑÍÃ. – CoreTech. – 2015. – 10 c.

Ïðîäîëæåíèå òåìû â ñëåäóþùåì íîìåðå

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

ÑÒÀÒÜÈ

Óìåíüøåíèå êîììóòàöèîííûõ îøèáîê â êâàçèðåçîíàíñíîì ïðåîáðàçîâàòåëå ýíåðãèè John Dunn EDN

ß ðàáîòàë íàä êâàçèðåçîíàíñíûì ïðåîáðàçîâàòåëåì ýíåðãèè, êîòîðûé â ïðåäåëüíî óïðîùåííîì âèäå âûãëÿäåë òàê, êàê èçîáðàæåíî íà Ðèñóíêå 1. Äâóõòàêòíàÿ ïàðà ìîùíûõ MOSFET äîëæíà áûëà âêëþ÷àòüñÿ è âûêëþ÷àòüñÿ â îáû÷íîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè, è ïðè âêëþ÷åíèè êàæäîãî èç òðàíçèñòîðîâ åãî òîê ñòîê-èñòîê IDS äîëæåí áûë íàðàñòàòü è ñíîâà ñïàäàòü ïî ñèíóñîèäàëüíîé êðèâîé. Ôîðìà êðèâîé áûëà çàäàíà ïîñëåäîâàòåëüíûì ðåçîíàíñîì Ñ1 ñ îáùåé èíäóêòèâíîñòüþ – ñóììîé èíäóêòèâíîñòè L1, èíäóêòèâíîñòè ðàññåÿíèÿ âòîðè÷-

íîé îáìîòêè T1 è èíäóêòèâíîñòè ðàññåÿíèÿ òîé ïîëîâèíû ïåðâè÷íîé îáìîòêè, êîòîðàÿ ðàáîòàëà â äàííîì ïîëóïåðèîäå. Ýòà ôîðìà ñèãíàëà îïðåäåëÿëàñü ðåçîíàíñîì LC-êîíòóðà, íî ïîïåðåìåííàÿ êîììóòàöèÿ ïîëóîáìîòîê, ôàêòè÷åñêè, ïðåâðàùàëà ïðîöåññ â êâàçèðåçîíàíñíûé. Åñëè áû äâå ïîëîâèíû ïåðâè÷íîé îáìîòêè áûëè â òî÷íîñòè îäèíàêîâûìè, èõ èíäóêòèâíîñòè ðàññåÿíèÿ òàêæå áûëè áû â òî÷íîñòè îäèíàêîâûìè, è òîãäà â òî÷íîñòè îäèíàêîâûìè áûëè áû è ôîðìû òîêîâ I1 è I2, õîòÿ è ñäâèíóòûìè íà 180°. Åñëè áû ðåçîíàíñû áûëè

Èíäóêòèâíîñòü ðàññåÿíèÿ ïåðâè÷íîé îáìîòêè #1 L1

Q1 VCC Drivers

Èíäóêòèâíîñòü ðàññåÿíèÿ âòîðè÷íîé îáìîòêè

Q2 Èíäóêòèâíîñòü ðàññåÿíèÿ ïåðâè÷íîé îáìîòêè #2 I1

Ðèñóíîê 1. Ýòî óïðîùåííàÿ êîíñòðóêöèÿ êâàçèðåçîíàíñíîãî äâóõòàêòíîãî èíâåðòîðà.

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

Èäåàëüíî I2

Èäåàëüíî

Ðèñóíîê 2. Íà ýòîé äèàãðàììå ïîêàçàíî èäåàëüíîå ïåðåêëþ÷åíèå â êâàçèðåçîíàíñíîé ñõåìå.

Êîììóòàöèîííàÿ îøèáêà I1

Êîììóòàöèîííàÿ îøèáêà I2

Ðèñóíîê 3. Íåñîãëàñîâàííûå èíäóêòèâíîñòè ðàññåÿíèÿ âûçûâàþò îøèáêè ïåðåêëþ÷åíèÿ.

Îøèáêà ìåíüøå I2

Îøèáêà ìåíüøå

Ðèñóíîê 4. Ñ ïîìîùüþ íàñòðîåê êîììóòàöèîííûå îøèáêè ìîæíî óìåíüøèòü.

èìåííî òàêèìè, êàæäûé MOSFET âûêëþ÷àëñÿ áû ðîâíî â òîò ñàìûé ìîìåíò, êîãäà òîê IDS ýòîãî MOSFET âåðíóëñÿ ê íóëþ (Ðèñóíîê 2). Ëîæêó äåãòÿ â ýòó áî÷êó ìåäà äîáàâèëî òî, ÷òî äâå ïîëîâèíû ïåðâè÷íîé îáìîòêè áûëè íå ñîâñåì îäèíàêîâûìè. Î÷åíü íåçíà÷èòåëüíîå ðàçëè÷èå èíäóêòèâíîñòåé ðàññåÿíèÿ, îáóñëîâëåííîå åñòåñòâåííûìè òåõíîëîãè÷åñêèìè ôàêòîðàìè, ïðèâåëî ê êîììóòàöèîííûì îøèáêàì, õîðîøî çàìåòíûì íà Ðèñóíêå 3. Åñëè áû èíäóêòèâíîñòü ðàññåÿíèÿ áûëà áîëüøå íîìèíàëüíîé, IDS åùå íå óñïåë áû îïóñòèòüñÿ äî íóëÿ, êîãäà MOSFET ýòîãî ïëå÷à óæå âûêëþ÷èëñÿ áû (òîê I1 íà Ðèñóí-

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

êå 3). Ñ äðóãîé ñòîðîíû, åñëè áû èíäóêòèâíîñòü ðàññåÿíèÿ áûëà ìåíüøå íîìèíàëüíîé, IDS íå òîëüêî äîñòèãàë áû íóëÿ, íî è íà÷èíàë áû òå÷ü â ïðîòèâîïîëîæíîì íàïðàâëåíèè äî òåõ ïîð, ïîêà íå âûêëþ÷èëñÿ MOSFET (òîê I2 íà Ðèñóíêå 3). Â íàøåì ðåàëüíîì óñòðîéñòâå ìû ìîãëè áû íåìíîãî îòðåãóëèðîâàòü çàäàþùóþ ÷àñòîòó, íî ïðèâåäåíèå â «èäåàëüíîå ñîñòîÿíèå» îäíîé ñòîðîíû ñõåìû îñòàâèëî áû äðóãóþ ñòîðîíó ñ ñóùåñòâåííîé «êîììóòàöèîííîé îøèáêîé». Èäåÿ ïîïûòàòüñÿ äîñòè÷ü êîìïðîìèññà ìåæäó äâóìÿ ñòîðîíàìè òàêæå áûëà ñî÷òåíà íåäîñòàòî÷íî õîðîøåé. Ïåðâîíà÷àëüíàÿ åìêîñòü êîíäåíñàòîðà C1 ó íàñ ñîñòàâëÿëà 0.068 ìêÔ, à ðàñ÷åòíàÿ ÷àñòîòà LC-ðåçîíàíñà ðàâíÿëàñü 100 êÃö. Èç ñòàíäàðòíîé ôîðìóëû äëÿ ÷àñòîòû ðåçîíàíñà ñëåäîâàëî, ÷òî ñóììà îïèñàííûõ èíäóêòèâíîñòåé, ó÷èòûâàþùàÿ, êîíå÷íî æå, ñîîòíîøåíèå âèòêîâ Ò1, ñîñòàâëÿëà 37.25 ìêÃí, èç êîòîðûõ áîëüøàÿ ÷àñòü ïðèõîäèëàñü íà L1, íî êîììóòàöèîííûé äèñáàëàíñ è âîçíèêàþùèå â ðåçóëüòàòå îøèáêè ìû ñî÷ëè ñëèøêîì ñåðüåçíûìè. Ìû óìåíüøèëè åìêîñòü C1 ñ 0.068 ìêÔ äî 0.022 ìêÔ, ÷òî ïîòðåáîâàëî óâåëè÷åíèÿ èíäóêòèâíîñòè äðîññåëÿ, êîòîðàÿ ñòàëà ðàâíîé 115.1 ìêÃí. Ìû ñäåëàëè äðîññåëü L1 ñî çíà÷èòåëüíî áîëåå âûñîêîé èíäóêòèâíîñòüþ, è ïîëó÷èëè ðåçóëüòàòû, ïðåäñòàâëåííûå íà Ðèñóíêå 4. Ìû íèêîãäà íå ñìîãëè áû ïîëíîñòüþ óñòðàíèòü êîììóòàöèîííûå îøèáêè, ïîñêîëüêó äâå ïîëîâèíû ïåðâè÷íîé îáìîòêè T1 âñåãäà íåìíîãî íåñáàëàíñèðîâàíû. Îäíàêî ìû ñìîãëè óìåíüøèòü ýòè îøèáêè äî ïðèåìëåìî ìàëûõ çíà÷åíèé. ÐË

ÑÒÀÒÜÈ

Ðåêîìåíäàöèè ïî ðàçìåùåíèþ äðîññåëÿ íà ïå÷àòíîé ïëàòå èìïóëüñíîãî èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ Frederik Dostal, Analog Devices Analog Dialogue

èñõîäÿò î÷åíü áûñòðî, è èõ ñêîðîñòü çàâèñèò îò äëèòåëüíîñòè ôðîíòîâ êîììóòèðóþùèõ èìïóëüñîâ. Öåïè, îáðàçîâàííûå ïðîâîäíèêàìè ïå÷àòíîé ïëàòû, êîòîðûå ïðîâîäÿò òîê â îäíîì ñîñòîÿíèè êîììóòàöèè è íå ïðîâîäÿò â äðóãîì, íàçûâàþòñÿ ãîðÿ÷èìè êîíòóðàìè èëè ïóòÿìè ïåðåìåííîãî òîêà. ×òîáû ìèíèìèçèðîâàòü ïàðàçèòíûå èíäóêòèâíîñòè ýòèõ êîíòóðîâ, èõ íàäî ðàçâîäèòü íà ïå÷àòíîé ïëàòå êàê ìîæíî áîëåå êîðîòêèìè ïðîâîäíèêàìè. Ïàðàçèòíûå èíäóêòèâíîñòè ïå÷àòíûõ ïðîâîäíèêîâ ïðèâîäÿò ê íåæåëàòåëüíîìó ñìåùåíèþ íàïðÿæåíèÿ è ñîçäàþò ýëåêòðîìàãíèòíûå ïîìåõè.

Âîïðîñ: ADP2360

Ãäå äîëæíà íàõîäèòüñÿ êàòóøêà?

Îòâåò:

VIN

Â èìïóëüñíûõ ðåãóëÿòîðàõ ïðåîáðàçîâàòåëåé íàïðÿæåíèÿ äëÿ âðåìåííîãî õðàíåíèÿ ýíåðãèè èñïîëüçóþòñÿ äðîññåëè. Ýòè äðîññåëè, ÷àñòî èìåþùèå áîëüøèå ðàçìåðû, äîëæíû áûòü ðàçìåùåíû íà ïå÷àòíîé ïëàòå èìïóëüñíîãî ðåãóëÿòîðà. Ýòà çàäà÷à íå î÷åíü ñëîæíà, ïîñêîëüêó òîê ÷åðåç äðîññåëü õîòü è ìîæåò ìåíÿòüñÿ, íî íå ìãíîâåííî. Îí ìîæåò áûòü òîëüêî íåïðåðûâíûì è, êàê ïðàâèëî, èçìåíÿþùèìñÿ îòíîñèòåëüíî ìåäëåííî. Èìïóëüñíûå ðåãóëÿòîðû ïåðåêëþ÷àþò òîê â îäíîì è äðóãîì íàïðàâëåíèè ìåæäó äâóìÿ ðàçëè÷íûìè ïóòÿìè. Ýòè ïåðåêëþ÷åíèÿ ïðî-

L1 CIN FB

VOUT COUT

Ðèñóíîê 1. Èìïóëüñíûé ðåãóëÿòîð äëÿ ïîíèæàþùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ ñ êðèòè÷åñêèì ãîðÿ÷èì êîíòóðîì, ïîêàçàííûì ïóíêòèðíîé ëèíèåé.

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

Íà Ðèñóíêå 1 ïîêàçàí ïîíèæàþùèé ðåãóëÿòîð, â êîòîðîì êðèòè÷åñêèé ãîðÿ÷èé êîíòóð îáâåäåí ïóíêòèðíîé ëèíèåé. Âèäíî, ÷òî êàòóøêà L1 â ýòîò êîíòóð íå ïîïàäàåò. Òàêèì îáðàçîì, ìîæíî ïðåäïîëîæèòü, ÷òî ðàçìåùåíèå ýòîãî äðîññåëÿ íå ÿâëÿåòñÿ êðèòè÷íûì. Íîðìàëüíî, ÷òîáû äðîññåëü ðàñïîëàãàåòñÿ âíå ãîðÿ÷åãî êîíòóðà, ïîýòîìó èñêàòü íà ïëàòå ìåñòî äëÿ äðîññåëÿ íóæíî âî âòîðóþ î÷åðåäü. Òåì íå ìåíåå, ñëåäóåò ñîáëþäàòü íåñêîëüêî ïðàâèë. Íèêàêèå ÷óâñòâèòåëüíûå ïðîâîäíèêè ëèíèé óïðàâëåíèÿ íå äîëæíû ïðîõîäèòü ïîä äðîññåëåì – íè ïðÿìî íà âåðõíåé ñòîðîíå ïå÷àòíîé ïëàòû, íè íèæå, âî âíóòðåííèõ ñëîÿõ èëè íà îáðàòíîé ñòîðîíå ïëàòû. Ïðîòåêàþùèé ÷åðåç êàòóøêó òîê ñîçäàåò ìàãíèòíîå ïîëå, êîòîðîå ìîæåò âëèÿòü íà ñëàáûå ñèãíàëû íà ïóòè èõ ïðîõîæäåíèÿ. Â èìïóëüñíîì ðåãóëÿòîðå îäíèì èç êðèòè÷åñêèõ ïóòåé ïðîõîæäåíèÿ ñèãíàëà ÿâëÿåòñÿ öåïü îáðàòíîé ñâÿçè, ñîåäèíÿþùàÿ âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ñ ìèêðîñõåìîé èìïóëüñíîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ èëè ñ äåëèòåëåì íàïðÿæåíèÿ. Ñëåäóåò òàêæå îòìåòèòü, ÷òî ðåàëüíàÿ êàòóøêà îáëàäàåò íå òîëüêî èíäóêòèâíûì, íî è åìêîñòíûì ýôôåêòîì. Îáìîòêà êàòóøêè íàïðÿìóþ ïîäêëþ÷åíà ê êîììóòàöèîííîìó óçëó ïîíèæàþùåãî èìïóëüñíîãî ðåãóëÿòîðà, êàê ïîêàçàíî íà Ðèñóíêå 1. Â ðåçóëüòàòå íàïðÿæåíèå íà íåé èçìåíÿåòñÿ òàê æå ðåçêî è áûñòðî, êàê è íàïðÿæåíèå êîììóòàöèîííîãî óçëà. Ïðè î÷åíü ìàëûõ CIN

REN2 REN2

RITH PG

RFB2 RFB1

CSS

CFF COUT

VOUT

Ðèñóíîê 2. Ïðèìåð ðàçìåùåíèÿ êàòóøêè íà ïå÷àòíîé ïëàòå ñõåìû ñ ìèêðîñõåìîé ïîíèæàþùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ ADP2360.

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

âðåìåíàõ ïåðåêëþ÷åíèÿ è âûñîêèõ âõîäíûõ íàïðÿæåíèÿõ â ñõåìå çíà÷èòåëüíûé ýôôåêò åìêîñòíîé ñâÿçè îêàçûâàåò ñóùåñòâåííîå âëèÿíèå íà äðóãèå ïðîâîäíèêè ïå÷àòíîé ïëàòû. Ýòî åùå îäíà ïðè÷èíà, ïî êîòîðîé ÷óâñòâèòåëüíûå ïðîâîäíèêè äîëæíû ðàñïîëàãàòüñÿ âäàëè îò êàòóøêè. Íà Ðèñóíêå 2 ïîêàçàí ïðèìåð ðàçâîäêè äëÿ ìèêðîñõåìû ADP2360. Âàæíûé ãîðÿ÷èé êîíòóð èç Ðèñóíêà 1 çäåñü îáîçíà÷åí çåëåíûì öâåòîì. Âèäíî, ÷òî æåëòûé ïðîâîäíèê, ñîåäèíÿþùèé öåïü îáðàòíîé ñâÿçè, íàõîäèòñÿ â ñòîðîíå îò êàòóøêè L1. Îí ïðîâåäåí âî âíóòðåííåì ñëîå ïå÷àòíîé ïëàòû. Íåêîòîðûå ðàçðàáîò÷èêè ñõåì ïðåäïî÷èòàþò, ÷òîáû ïîä êàòóøêîé íà ïå÷àòíîé ïëàòå âîîáùå íå áûëî êàêîé-ëèáî ìåäè. Ïîýòîìó îíè äåëàþò ïîä äðîññåëåì âûðåçû â ïîëèãîíå, äàæå åñëè ýòî ïîëèãîí çåìëè. Èõ öåëü ñîñòîèò â òîì, ÷òîáû ïðåäîòâðàòèòü âîçíèêíîâåíèå âèõðåâûõ òîêîâ â ñëîå çàçåìëåíèÿ ïîä êàòóøêîé, íàâîäèìûõ åå ìàãíèòíûì ïîëåì. Òàêîé ïîäõîä íåëüçÿ íàçâàòü íåïðàâèëüíûì, íî åñòü àðãóìåíòû â ïîëüçó ñïëîøíîãî ñëîÿ çåìëè áåç âûðåçîâ: ! Ýêðàíèðóþùèé çåìëÿíîé ñëîé ðàáîòàåò ëó÷øå âñåãî, êîãäà îí íå èìååò ðàçðûâîâ. ! ×åì áîëüøå ìåäè íà ïå÷àòíîé ïëàòå, òåì ëó÷øå ðàññåèâàíèå òåïëà. ! Äàæå åñëè âîçíèêàþò âèõðåâûå òîêè, ýòè òîêè ïðîòåêàþò ëîêàëüíî, ïðèâîäÿ ëèøü ê íåáîëüøèì ïîòåðÿì, è âðÿä ëè âëèÿþò íà ôóíêöèþ çàçåìëåíèÿ. Òàêèì îáðàçîì, ÿ çà ñïëîøíîé ñëîé çàçåìëåíèÿ, äàæå ïîä êàòóøêîé. Ïîäâîäÿ èòîã, ìû ìîæåì çàêëþ÷èòü, ÷òî êàòóøêà èìïóëüñíîãî ðåãóëÿòîðà íå ÿâëÿåòñÿ ÷àñòüþ êðèòè÷åñêîãî ãîðÿ÷åãî êîíòóðà, íî öåëåñîîáðàçíî íå ðàçìåùàòü ïå÷àòíûå ïðîâîäíèêè öåïåé óïðàâëåíèÿ ïîä êàòóøêîé èëè î÷åíü áëèçêî ê íåé. Ñëîè ïèòàíèÿ è çåìëè íà ïå÷àòíîé ïëàòå ìîãóò ñîçäàâàòüñÿ íåïðåðûâíûìè, íå èìåþùèìè âûðåçîâ. ÐË

Ìàòåðèàëû ïî òåìå

ÑÒÀÒÜÈ

1. Datasheet Analog Devices ADP2360

Èííîâàöèîííûå «áèïëàííûå» ëîïàñòè ìîãóò ñòàòü îñíîâîé ñëåäóþùåãî ïîêîëåíèÿ âåòðîãåíåðàòîðîâ UCLA Samueli Newsroom

Íîâàÿ ôîðìà ìîæåò ïîçâîëèòü ñäåëàòü ëîïàñòè áîëåå ëåãêèìè, áîëüøèìè è ýôôåêòèâíûìè

Áèïëàíû – ñàìîëåòû ñ äâóìÿ êðûëüÿìè, ðàñïîëîæåííûìè îäíî íàä äðóãèì, – ñåãîäíÿ ìîæíî óâèäåòü â îñíîâíîì â ìóçåÿõ àâèàöèè, â ôèëüìàõ î Ïåðâîé ìèðîâîé âîéíå è íà ÷åðíî-áåëûõ ôîòîãðàôèÿõ. Íî áëàãîäàðÿ èííîâàöèîííîìó ðåøåíèþ, ðàçðàáîòàííîìó èíæåíåðàìè Êàëèôîðíèéñêîãî óíèâåðñèòåòà â Ëîñ-Àíäæåëåñå (UCLA), ýòà äâóêðûëàÿ êîíñòðóêöèÿ âñêîðå ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàíà äëÿ ñîçäàíèÿ âåòðÿíûõ òóðáèí, ñïîñîáíûõ ñîáèðàòü ýíåðãèþ áîëåå ýôôåêòèâíî.

Â ñîâðåìåííûõ ãèãàíòñêèõ âåòðÿíûõ òóðáèíàõ îáû÷íî èñïîëüçóþòñÿ òðè ëîïàñòè, êàæäàÿ èç êîòîðûõ ìîæåò èìåòü äëèíó ôóòáîëüíîãî ïîëÿ è âåñèòü êàê Boeing 737. Ïðåäëî-

æåííàÿ UCLA íîâàÿ êîíñòðóêöèÿ èìååò ëîïàñòè, ðàçäåëåííûå íàäâîå ðÿäîì ñ ðîòîðîì, íî ñõîäÿùèåñÿ â îäíó ëîïàñòü ïðèìåðíî íà ïîëïóòè ê âíåøíåìó êîíöó êàæäîé ëîïàñòè. Â ÷åì æå ïðåèìóùåñòâî? Òàêàÿ ôîðìà óâåëè÷èâàåò êîíñòðóêòèâíóþ ïðî÷íîñòü ýòèõ ÷óäîâèùíûõ äåòàëåé, ÷òî ìîæåò ïîçâîëèòü ñîçäàòü ëîïàñòè, êîòîðûå áóäóò ïðèìåðíî íà 45% ëåã÷å, ÷åì îáû÷íûå ìîíîïëàííûå ëîïàñòè òàêîé æå äëèíû, ñäåëàííûå èç òàêèõ æå ìàòåðèàëîâ. Èññëåäîâàíèå ýôôåêòèâíîñòè êîíñòðóêöèè áûëî îïóáëèêîâàíî â æóðíàëå Renewable Energy. «Â öåëîì, ýòî ìîæåò èçìåíèòü íàø ïîäõîä ê ïðîåêòèðîâàíèþ áîëüøèõ âåòðÿíûõ òóðáèí è åùå áîëüøå ïîâûñèòü ïðèâëåêàòåëüíîñòü ýêîëîãè÷íîé âåòðîýíåðãåòèêè, ïîçâîëÿþùåé íàì îòêàçàòüñÿ îò èñêîïàåìîãî òîïëèâà», – ñêàçàë Ðè÷àðä Âèðö (Richard Wirz), ïðîôåññîð ìåõàíè÷åñêîãî è àýðîêîñìè÷åñêîãî ìàøèíîñòðîåíèÿ øêîëû èíæåíåðèè Ãåíðè Ñýìóåëè â UCLA. Èäåÿ áèïëàííûõ ëîïàñòåé âåòðÿíîé òóðáèíû ðîäèëàñü ó Âèðöà åùå â 2008 ãîäó, êîãäà îí ïîñòóïèë íà ôàêóëüòåò UCLA, è ñ òåõ ïîð

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

îí ðàáîòàåò íàä ýòîé èäååé â ñâîåé ëàáîðàòîðèè ýíåðãåòè÷åñêèõ èííîâàöèé. Íîâàÿ êîíñòðóêöèÿ áûëà îòìå÷åíà ïàòåíòîì ÑØÀ â 2017 ãîäó. Âìåñòå ñ äâóìÿ áûâøèìè àñïèðàíòàìè UCLA, Ôèëèïîì ×èó (Phillip Chiu) è Ïåððè Ðîò-Äæîíñîíîì (Perry Roth-Johnson), Âèðö ñîçäàë êîìïüþòåðíóþ ìîäåëü êîíñòðóêöèè, êîòîðàÿ ïðîäåìîíñòðèðîâàëà åå àýðîäèíàìè÷åñêèå ïðåèìóùåñòâà ïî ñðàâíåíèþ ñ îáû÷íûìè ëîïàñòÿìè. Îíè òàêæå ïîñòðîèëè 3-ôóòîâóþ ñåêöèþ íîâîé ëîïàñòè è ïðîâåðèëè åå â àýðîäèíàìè÷åñêîé òðóáå, ÷òîáû ïîäòâåðäèòü ðåçóëüòàòû ìîäåëèðîâàíèÿ. Êðîìå òîãî, èññëåäîâàíèÿ ïîêàçàëè, ÷òî êîíñòðóêöèÿ ìîæåò çàõâàòûâàòü íåìíîãî áîëüøå ýíåðãèè, ÷åì âàðèàíò ñ îäèíî÷íûìè ëîïàñòÿìè òàêîé æå äëèíû. Ëîïàñòè ñîâðåìåííûõ âåòðÿíûõ òóðáèí íàñòîëüêî îãðîìíû – ÷àñòî áîëåå 100 ìåòðîâ â äëèíó è âåñîì ñâûøå 60 òîíí, – ïîòîìó ÷òî äëÿ òîãî, ÷òîáû áûòü ýôôåêòèâíûìè, îíè äîëæíû ñîáèðàòü êàê ìîæíî áîëüøå ýíåðãèè âåòðà. Íî ïî ìåðå òîãî, êàê ëîïàñòè òóðáèíû ñòàíîâèëèñü áîëüøå, óâåëè÷èâàëèñü è çàòðàòû íà èõ èçãîòîâëåíèå è òðàíñïîðòèðîâêó, à òàêæå ñòîèìîñòü ñòðîèòåëüñòâà òóðáèííûõ áàøåí è èõ ôóíäàìåíòîâ. Îñíîâíàÿ èäåÿ áèïëàííîé ñõåìû ñîñòîèò â òîì, ÷òîáû óìåíüøèòü ìàññó ëîïàñòåé è, ñëåäîâàòåëüíî, íàãðóçêó íà âñþ êîíñòðóêöèþ òóðáèíû, – ñêàçàë Âèðö. – Êîíöåïòóàëüíî ýòî ïîõîæå íà òî, ïî÷åìó ìû èñïîëüçóåì äâóòàâðîâûé ïðîôèëü áàëêè äëÿ ñòàëüíûõ êàðêàñîâ áîëüøèõ çäàíèé: ýòî èäåàëüíàÿ ôîðìà, âûäåðæèâàþùàÿ òÿæåëûå íàãðóçêè». Äëÿ èçãîòîâëåíèÿ áîëåå ëåãêèõ ëîïàñòåé ïîòðåáîâàëîñü áû ìåíüøå ìàòåðèàëîâ, ÷òî ìîãëî áû ñíèçèòü ñòîèìîñòü ïðîèçâîäñòâà

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

Ïðîôåññîð Ðè÷àðä Âèðö.

âåòðÿíûõ òóðáèí. Ýòî òàêæå ìîæåò ïîçâîëèòü ïðîèçâîäèòåëÿì ñòðîèòü áîëåå âûñîêèå âåòðÿíûå òóðáèíû, ýôôåêòèâíîñòü êîòîðûõ òåì áîëüøå, ÷åì âûøå îíè ïîäíÿòû íàä óðîâíåì çåìëè. Ïî ñëîâàì Âèðöà, òàêèå óñîâåðøåíñòâîâàíèÿ, êàê íîâàÿ êîíñòðóêöèÿ ëîïàñòè, ìîãóò ñäåëàòü âåòðîýíåðãåòèêó áîëåå äåøåâîé è óâåëè÷èòü åå äîëþ â îáùåì îáúåìå âîçîáíîâëÿåìûõ èñòî÷íèêîâ ýíåðãèè âî âñåì ìèðå. Ïî äàííûì Óïðàâëåíèÿ ýíåðãåòè÷åñêîé èíôîðìàöèè ÑØÀ, â 2018 ãîäó ñ ïîìîùüþ âåòðà áûëî ïîëó÷åíî 272 òåðàâàòò÷àñà, èëè ìåíåå 7% ýíåðãèè, âûðàáàòûâàåìîé íà îáúåêòàõ ñåòåâîé ýëåêòðîýíåðãåòèêè Ñîåäèíåííûõ Øòàòîâ. «Ñëåäóþùèì øàãîì áóäåò èçãîòîâëåíèå ïðîòîòèïà ëîïàñòè è äåìîíñòðàöèÿ òîãî, ÷òî ìîæíî ñäåëàòü, çàìåíèâ ëîïàñòè íà ñóùåñòâóþùåé òóðáèíå, – ñêàçàë Âèðö. – Ïîñëå óñïåøíîé äåìîíñòðàöèè ïðîèçâîäèòåëè ïîëó÷àò äåòàëüíûé ïëàí-êîíöåïöèþ äëÿ ðàçðàáîòêè ñëåäóþùåãî ïîêîëåíèÿ áîëåå ëåãêèõ è áîëüøèõ ëîïàñòåé». ÐË

ÑÒÀÒÜÈ

CAN XL – ñëåäóþùèé ýòàï â ýâîëþöèè CAN Bosch Semiconductors

CAN XL îáåñïå÷èâàåò ïðåâîñõîäíûå ðåøåíèÿ äëÿ ñêîðîñòåé îáìåíà äî 10 Ìáèò/ñ, ïîääåðæèâàÿ òàêèå ïðåèìóùåñòâà ïðîòîêîëà CAN, êàê ðàçðåøåíèå êîíôëèêòîâ íåðàçðóøàþùèì àðáèòðàæåì. ×òî êàñàåòñÿ ñêîðîñòè ïåðåäà÷è äàííûõ, CAN XL çàïîëíÿåò ïðîáåë ìåæäó CAN FD è 100BASE-T1 (Ethernet).

Ñòàòóñ Ñïåöèôèêàöèÿ ïðîòîêîëà è ôèçè÷åñêîãî óðîâíÿ CAN XL ðàçðàáîòàíà ãðóïïîé CiA SIG CAN XL è îïèñàíà â ñåðèè äîêóìåíòîâ CiA610.

íûå ñ CAN. Ðå÷ü èäåò, íàïðèìåð, îá àòòåñòàöèîííûõ òåñòàõ CAN ñîãëàñíî ISO16845 è î ôèçè÷åñêîì óðîâíå.

Îñíîâíûå îñîáåííîñòè ïðîòîêîëà ! Íîâûå ñêîðîñòè îáìåíà äî 10 Ìáèò/ñ; ! Áîëüøèå êàäðû äàííûõ äî 2048 áàéò ïîçâîëÿþò èñïîëüçîâàòü ïðîòîêîëû áîëåå âûñîêîãî óðîâíÿ, òàêèå êàê IP (èíòåðíåòïðîòîêîë), è äàæå òóííåëèðîâàòü ïîëíûå êàäðû Ethernet; ! Ñîâìåñòèìîñòü ñ CAN FD äëÿ ñìåøàííûõ ñåòåé FD/XL.

Ñòîèìîñòü

CAN FD

100BASE-T1 10BASE-T1S CAN XL

CAN XL

CAN FD

CAN XL

CAN FD 2

100

Ìáèò/ñ

Ñìåøàííûå ñåòè FD/XL. Çàïîëíåíèå ïðîáåëà ìåæäó CAN FD è Ethernet.

Ðàçðàáîòêà ñïåöèôèêàöèè CiA CAN XL íà÷àëàñü â äåêàáðå 2018 ãîäà ñ öåëüþ ïîëó÷èòü òåõíè÷åñêè ñòàáèëüíîå îïèñàíèå ïðîòîêîëà CAN XL äëÿ óðîâíÿ 2 ñåòåâîé ìîäåëè OSI (èçâåñòíîãî êàê ïðîòîêîë CAN XL) äî êîíöà 2019 ãîäà. Ñëåäóþùèì øàãîì áóäåò íà÷àëî ñòàíäàðòèçàöèè â ISO. Êðîìå òîãî, äëÿ ïîääåðæêè CAN XL îäíîâðåìåííî áóäóò îáíîâëåíû ìíîãèå äðóãèå ñòàíäàðòû, ñâÿçàí-

Ôèçè÷åñêèé óðîâåíü CAN XL ìîæåò ðàáîòàòü ñ ïðèåìîïåðåäàò÷èêàìè âñåõ ïåðå÷èñëåííûõ íèæå ñòàíäàðòîâ: ! Êëàññè÷åñêèé CAN ñî ñêîðîñòüþ äî 1 Ìáèò/ñ; ! CAN FD ñî ñêîðîñòüþ äî 2 Ìáèò/ñ è CAN FD-SiC ñî ñêîðîñòüþ äî 5-8 Ìáèò/ñ; ! CAN XL ñî ñêîðîñòüþ äî 10 Ìáèò/ñ è âûøå (ðàçðàáàòûâàåòñÿ). ÐË

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

ÐàäèîËîöìàí.Æóðíàë www.rlocman.ru/magazine Îôèöèàëüíûå âåðñèè òîëüêî çäåñü: áåç ðåãèñòðàöèè è íàçîéëèâîé ðåêëàìû, ñ âûñîêîé ñêîðîñòüþ ñêà÷èâàíèÿ.

ÐàäèîËîöìàí.Ôîðóì

www.rlocman.ru/forum

Îáñóæäàéòå ñòàòüè è íîâîñòè, îáùàéòåñü! Ïðèãëàøàåì ïðîôåññèîíàëîâ.

ÐàäèîËîöìàí.Öåíû

www.rlocman.ru/price

Ïîäáåðèòå îïòèìàëüíîãî ïîñòàâùèêà ýëåêòðîííûõ êîìïîíåíòîâ, èçìåðèòåëüíîé è ýëåêòðîííîé òåõíèêè. Öåíû, óñëîâèÿ ïîñòàâêè è äîñòàâêè.

ÐàäèîËîöìàí.Ñîö.Ñåòè Îáíîâëåíèÿ â ïðèâû÷íîì ôîðìàòå.

vk.com/rlocman facebook.com/rlocman ok.ru/rlocman twitter.com/rlocman È åùå ìíîãîå äðóãîå íà ïîðòàëå:

ÐàäèîËîöìàí. ...

www.rlocman.ru

RGB-ñåíñîð íà ñâåòîäèîäàõ

Áàñêîâ Ì. Ï.

Ì. Ï. Áàñêîâ, Î. Ä. Ëåâàøîâ

Â ñòàòüå îïèñûâàåòñÿ RGB-ñåíñîð ïàäàþùåãî ñâåòîâîãî ïîòîêà, èñïîëüçóþùèé öâåòíûå ñâåòîäèîäû â êà÷åñòâå óçêîñïåêòðàëüíûõ ôîòî÷óâñòâèòåëüíûõ ýëåìåíòîâ.

Â ïðîöåññå ìàêåòèðîâàíèÿ RGB-ñåíñîðà áûëè ïðîâåðåíû ñâåòîäèîäû èç èìåþùèõñÿ â íàëè÷èè ïàðòèé. Îäíàêî ñàìûå ëó÷øèå ðåçóëüòàòû ïîëó÷åíû c noname ñâåðõúÿðêèìè öâåòíûìè ñâåòîäèîäàìè äèàìåòðîì 3 ìì, ïðèîáðåòåííûìè íà AliÅxpress (Ðèñóíîê 1). 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 350

400

450

500

550 600 650 700 Äëèíà âîëíû (íì)

750

Ôîòî÷óâñòâèòåëüíûå ýëåìåíòû ñíàáæåíû 10-ãðàäóñíûìè îáúåêòèâàìè, çàêëþ÷åííûìè â òóáóñû, çàùèùàþùèìè èõ îò áîêîâîé çàñâåòêè. Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà RGB-ñåíñîðà ïðåäñòàâëåíà íà Ðèñóíêå 3. Êàíàëû R, G, B èäåíòè÷íû, çà èñêëþ÷åíèåì âåëè÷èíû ðåçèñòîðà R7, êîòîðàÿ óêàçàíà óñëîâíî è çàâèñèò îò ÷óâñòâèòåëüíîñòè èñïîëüçîâàííûõ ñâåòîäèîäîâ. Êîíäåíñàòîð Ñ1 îãðàíè÷èâàåò ïîëîñó ïðîïóñêàíèÿ óñèëèòåëÿ è íå ÿâëÿåòñÿ îáÿçàòåëüíûì. Ðåçèñòîð R3 ñëóæèò äëÿ óñòàíîâêè íóëÿ íà âûõîäå óñèëèòåëÿ A2 ïðè çàòåìíåííîì ôîòîïðèåìíèêå V1. Õîòÿ âêëþ÷åíèå ôîòîïðèåìíèêà â ôîòîâîëüòàè÷åñêîì ðåæèìå îáåñïå÷èâàåò íåëèíåéíîå ïðåîáðàçîâàíèå ñâåòîâîãî ïîòîêà â íàïðÿæåíèå, îäíàêî îáåñïå÷èâàåò âûñîêóþ ÷óâñòâèòåëüíîñòü è íèçêèé óðîâåíü ñîáñòâåííûõ øóìîâ.

800

Ðèñóíîê 1. Ñïåêòðàëüíàÿ õàðàêòåðèñòèêà RGB-ñåíñîðà.

Äëÿ R-ñåíñîðà èñïîëüçîâàí êðàñíûé ñâåòîäèîä, äëÿ G-ñåíñîðà – æåëòûé, à â êà÷åñòâå Â-ñåíñîðà – æåëòî-çåëåíûé. RGB-ñåíñîð èçãîòîâëåí â âèäå ðàáîòàþùåé êîíñòðóêöèè ñ ðàçìåðàìè 80×100×30 ìì è èñïîëüçóåòñÿ â ïðàêòè÷åñêîé äåÿòåëüíîñòè ëàáîðàòîðèè (Ðèñóíîê 2).

Ðèñóíîê 2. Âíåøíèé âèä RGB-ñåíñîðà.

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

+7…9 Â

R1 2k

R2 3k

1k R5

C1 22n*

300k* –

7k5 R3 1k

+ V1

R6 2M

+ A1 – TL431 A2 – LM358

Ðèñóíîê 3. Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà RGB-ñåíñîðà.

Ïðè êîíñòðóèðîâàíèè ñåíñîðà ãëàâíîå âíèìàíèå íóæíî óäåëÿòü ýêðàíèðîâêå ïëàòû, âêëþ÷àÿ îáúåêòèâû â çîíå óñòàíîâêè ôîòîïðèåìíèêîâ. Ïëîõàÿ ýêðàíèðîâêà íå ïîçâîëèò ïîëó÷èòü êîððåêòíûå ðåçóëüòàòû!

Íàñòðîéêà

RGB-èçëó÷àòåëü

Âàæíåéøèì ýòàïîì èçãîòîâëåíèÿ RGBñåíñîðà ÿâëÿåòñÿ ïðîöåññ íàñòðîéêè, äëÿ êîòîðîé íàì áóäåò íóæåí èñòî÷íèê RGB

ñâåòà íà îñíîâå ìîùíûõ öâåòíûõ ñâåòîäèîäîâ, òîê ÷åðåç êîòîðûå ðåãóëèðóåòñÿ â øèðîêèõ ïðåäåëàõ. Äëÿ ïîëó÷åíèÿ êîððåêòíûõ è ñòàáèëüíûõ ðåçóëüòàòîâ â ïðîöåññå íàñòðîéêè òðåáóåòñÿ ëàáîðàòîðíûé ñòåíä, êîòîðûé â ïðîñòåéøåì ñëó÷àå ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé îòðåçîê ìåáåëüíîé ïàíåëè äëèíîé 50 ñì, íà îäíîì êîíöå êîòîðîé áóäóò ðàçìåùåíû è çàôèêñèðîâàíû èñòî÷íèêè ñâåòà, íà äðóãîì – ôîòîïðèåìíè-

FR FG FB

RGB-ñåíñîð

RGB-èçëó÷àòåëü

(à)

(á)

Ðèñóíîê 4. Ïîëîæåíèå ïðèáîðîâ íà ñòåíäå ïðè íàñòðîéêå RGB-ñåíñîðà.

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

ÑÕÅÌÛ

â êîíöå ñòàòüè. Ïðè ïðîñìîòðå ðîëèêà æåëàòåëüíî èñïîëüçîâàòü ýêðàí ñ õîðîøåé öâåòîïåðåäà÷åé. Â ðîëèêå õîðîøî âèäíî, ÷òî êàìåðà ñìàðòôîíà «çàäèðàåò» êðàñíûé êðàé ñïåêòðà. À âîò ñèíèå è ôèîëåòîâûå òîíà âîñïðîèçâîäÿòñÿ áîëåå àäåêâàòíî.

Ôîòîìåòð äëÿ íàñòðîéêè RGBñåíñîðà È â çàêëþ÷åíèå ðàññìîòðèì ñõåìó ôîòîìåòðà, êîòîðûé ìû èñïîëüçîâàëè ïðè íàñòðîéêå RGB ñåíñîðà. Îñíîâîé ïðèáîðà ÿâëÿåòñÿ èíòåãðàëüíàÿ ìèêðîñõåìà ôîòîïðèåìíèêà OPT101, øèðîêî èñïîëüçóåìàÿ â ìåäèöèíñêèõ èññëåäîâàíèÿõ. Ýòîò ôîòîïðèåìíèê ìîæíî êóïèòü â «×èï è Äèï» ïðèìåðíî çà ïÿòüñîò ðóáëåé èëè çàêàçàòü âäåñÿòåðî äåøåâëå íà AliÅxpress.

0.6

Êðàñíûé

650 íì (0.45 À/Âò)

0.5

Êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ äëÿ ëèíåàðèçàöèè âûõîäíîãî ñèãíàëà

0.4 0.3 0.2 0.1 0 200

300

400

500 600 700 800 Äëèíà âîëíû (íì)

900 1000 1100

Ðèñóíîê 5. Ñïåêòðàëüíàÿ õàðàêòåðèñòèêà èíòåãðàëüíîãî ôîòîïðèåìíèêà OPT101.

Âòîðîé ýòàï íàñòðîéêè Íà ìåñòî ôîòîìåòðà ñòàâèì ñîáðàííûé è ïîìåùåííûé â êîðïóñ RGB-ñåíñîð, òàê, êàê ïîêàçàíî íà Ðèñóíêå 4á. Âêëþ÷àåì êðàñíûé èçëó÷àòåëü è èçìåíÿåì ñîïðîòèâëåíèå R7 äëÿ ïîëó÷åíèÿ íóæíîãî óñèëåíèÿ. Çàïîìèíàåì âûõîäíîå íàïðÿæåíèå êðàñíîãî êàíàëà UR. Ïîâòîðÿåì ýòè îïåðàöèè äëÿ çåëåíîãî è ñèíåãî êàíàëîâ, ðåãóëèðóÿ ñîïðîòèâëåíèÿ R7 äëÿ ïîëó÷åíèÿ íà âûõîäå êàíàëîâ íàïðÿæåíèÿ, ðàâíîãî íàïðÿæåíèþ UR, ò.å. UG = UB = UR. Ïîëîñó ïðîïóñêàíèÿ óñèëèòåëåé ñåíñîðîâ ðåãóëèðóåì êîíäåíñàòîðàìè Ñ1. Â íàøåì ñëó÷àå ìû îãðàíè÷èëè ïîëîñó ïðîïóñêàíèÿ äî 20 Ãö, ïðèìåíèâ êîíäåíñàòîðû 22 íÔ. Íàñòðîåííûé òàêèì ñïîñîáîì RGBñåíñîð âïîëíå ïðèãîäåí äëÿ ïðàêòè÷åñêîé ðàáîòû, ÷òî ïîêàçûâàåò íåáîëüøîé äåìîíñòðàöèîííûé ðîëèê, ññûëêà íà êîòîðûé äàíà

Íîðìàëèçîâàííûå çíà÷åíèÿ âûõîäíîãî òîêà è íàïðÿæåíèÿ

Ðàñïîëîæèâ ôîòîìåòð íà ðàññòîÿíèè 30 ñì îò áëîêà ñâåòîäèîäîâ, êàê ýòî ïîêàçàíî íà Ðèñóíêå 4à, ïîî÷åðåäíî âêëþ÷àåì ñâåòîäèîäû, êàæäûé ðàç ðàñïîëàãàÿ ôîòîìåòð íà ãåîìåòðè÷åñêîé îñè èçëó÷àòåëÿ (æåëàòåëüíî ýòè îñè îáîçíà÷èòü äî íà÷àëà íàñòðîéêè). Çàïîìèíàåì òîêè ñâåòîäèîäîâ, ïðè êîòîðûõ ñâåòîâîé ïîòîê F îò íèõ áóäóò îäèíàêîâ, ò.å. FR=FG=FB. Èçìåðåíèå äîëæíî áûòü êðàòêèì, ÷òîáû íå äîïóñòèòü èçìåíåíèÿ ñâåòîâîãî ïîòîêà èççà ðàçîãðåâà êðèñòàëëà ñâåòîäèîäà.

ÍÎÐÌÀËÈÇÎÂÀÍÍÀß ÑÏÅÊÒÐÀËÜÍÀß ×ÓÂÑÒÂÈÒÅËÜÍÎÑÒÜ 1.0 ÈÊ ÓÔ 0.9 70 °C 0.8 25 °C 0.7 Ñèíèé

Ïåðâûé ýòàï íàñòðîéêè

Çåëåíûé Æåëòûé

êè. Ñâåòîäèîäû RGB-èçëó÷àòåëÿ äîëæíû áûòü çàêðåïëåíû íà ðàäèàòîðàõ, èñêëþ÷àþùèõ ïîâûøåíèå òåìïåðàòóðû êðèñòàëëà âûøå 50 ãðàäóñîâ, òàê êàê ïîâûøåíèå òåìïåðàòóðû ñîïðîâîæäàåòñÿ èçìåíåíèåì ÿðêîñòè, è ðåçóëüòàòû áóäóò «ïëûòü». Íà ñâåòîäèîäû óñòàíîâëåíû 10-ãðàäóñíûå îáúåêòèâû (áåç ëèíç), íàðóæíûé òîðåö êîòîðûõ çàêëååí ñâåòîðàññåèâàþùåé ïëåíêîé, íàïðèìåð, ìàëÿðíûì ñêîò÷åì, êîòîðûé äîñòàòî÷íî ïðîçðà÷åí äëÿ ñâåòà. Òàêèì îáðàçîì ìû ïîëó÷àåì ïëîñêèé êîñèíóñíûé èñòî÷íèê ñâåòà, íå èìåþùèé ÷åòêî âûðàæåííîé äèàãðàììû íàïðàâëåííîñòè. Äëÿ èçìåðåíèÿ îñâåùåííîñòè íàì ïîòðåáóåòñÿ ôîòîìåòð, îïèñàííûé â êîíöå ñòàòüè, òàê êàê íåäîðîãèå ëþêñîìåòðû èìåþò çàâèñèìîñòü ïîêàçàíèé îò äëèíû âîëíû ïàäàþùåãî èçëó÷åíèÿ è äëÿ íàøèõ öåëåé íåïðèãîäíû.

Â òåõíè÷åñêîì îïèñàíèè OPT101 èìååòñÿ ãðàôèê ñïåêòðàëüíîé ÷óâñòâèòåëüíîñòè (Ðèñóíîê 5), çåðêàëüíî îòîáðàçèâ êîòîðûé, ïîëó÷èì ãðàôèê èçìåíåíèÿ êîýôôèöèåíòà óñèëåíèÿ êîððåêòèðóþùåãî óñèëèòåëÿ äëÿ ïîëó÷åíèÿ ðàâíîìåðíîé ñïåêòðàëüíîé õàðàêòåðèñòèêè. Â íàøåì ñëó÷àå çíà÷åíèÿ êîýôôèöèåíòà óñèëåíèÿ ñîñòàâèëè: ! KR (640 íì) – 3.25, ! KG (525 íì) – 5.75, ! KB (445 íì) – 7.4. Èñõîäÿ èç ýòèõ çíà÷åíèé, âû÷èñëÿåì ñîïðîòèâëåíèÿ ðåçèñòîðîâ R1 – R3 ïî ôîðìóëàì:

ÑÕÅÌÛ

R1 =

R4 , KR - 1

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

+7…9 Â C2 470.0×16

R1*

C1 0.1

SW1 4

–

R2*

R4 20k

R3*

– A2-1 +

– A2-2 +

+ 8

A1 – OPT101 A2 – LM358

Ðèñóíîê 6. Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà ôîòîìåòðà.

R2 =

R4 , KG - 1

R3 =

R4 . KB - 1

Ýòè ðåçèñòîðû ëó÷øå ñäåëàòü ïåðåìåííûìè, êàê ïîêàçàíî íà ñõåìå Ðèñóíîê 6, âûáðàâ èõ âåëè÷èíû òàê, ÷òîáû ðàñ÷åòíîå çíà÷åíèå äîñòèãàëîñü â ñðåäíåì ïîëîæåíèè äâèæêà. Ôîòîìåòð æåëàòåëüíî ïîìåñòèòü â êîðïóñ, îáåñïå÷èâàþùèé õîðîøóþ ýêðàíèðîâêó. Â íàøåì ñëó÷àå ìû èñïîëüçîâàëè ôîëüãèðîâàííûé ñòåêëîòåêñòîëèò. Ñâåò ïîïàäàåò íà ôîòîïðèåìíèê ÷åðåç îòâåðñòèå â ïåðåäíåé ñòåíêå äèàìåòðîì 10 ìì. Ðàññòîÿíèå îò ôîòîïðè¸ìíèêà äî ïåðåäíåé ñòåíêè ñîñòàâëÿåò òàêæå 10 ìì äëÿ óìåíüøåíèÿ ïàðàçèòíîé çàñâåòêè.

çàêëþ÷àþùåéñÿ â ïîäà÷å âûñîêîñòàáèëüíîãî íàïðÿæåíèÿ íà âõîä À2-1 è óñòàíîâêå íåîáõîäèìûõ êîýôôèöèåíòîâ óñèëåíèÿ ðåçèñòîðàìè R1 – R3. Ïðåäëàãàåìûé ôîòîìåòð âïîëíå ïðèãîäåí äëÿ íàñòðîéêè RGB-ñåíñîðà. Ìåòîäèêà åãî ïðèìåíåíèÿ ïðîñòà. Íàïðèìåð, èçìåðÿÿ ñâåòîâîé ïîòîê îò ñèíåãî ñâåòîäèîäà, ìû óñòàíàâëèâàåì ïåðåêëþ÷àòåëü SW1 â ïîëîæåíèå, ïðè êîòîðîì êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ êîððåêòèðóþùåãî óñèëèòåëÿ ñîîòâåòñòâóåò ñèíåìó öâåòó è ò.ä. ÐË

Çàêëþ÷åíèå Àâòîðû íå ãàðàíòèðóþò, ÷òî äëÿ èçãîòîâëåíèÿ RGB-ñåíñîðà ïîäîéäóò ëþáûå öâåòíûå ñâåòîäèîäû, ïîýòîìó ïðè ïîâòîðåíèè ïðèáîðà ïðèäåòñÿ ïðîâåñòè ïðåäâàðèòåëüíîå èññëåäîâàíèå ñâåòî÷óâñòâèòåëüíîñòè ñâåòîäèîäîâ, èìåþùèõñÿ â íàëè÷èè.

Ìàòåðèàëû ïî òåìå

Íàñòðîéêà ôîòîìåòðà Ïîñêîëüêó íàì íóæíû îòíîñèòåëüíûå, à íå àáñîëþòíûå çíà÷åíèÿ îñâåùåííîñòè, íàñòðîéêà ñâîäèòñÿ ê ïðîñòîé ïðîöåäóðå,

1. Datasheet Texas Instruments LM358 2. Datasheet Texas Instruments OPT101 3. Datasheet Texas Instruments TL431A

Çàãðóçêè Èñïûòàíèå RGB-ñåíñîðà ïàäàþùåãî ñâåòîâîãî ïîòîêà, èñïîëüçóþùåãî öâåòíûå ñâåòîäèîäû â êà÷åñòâå óçêîñïåêòðàëüíûõ ôîòî÷óâñòâèòåëüíûõ ýëåìåíòîâ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

ÑÕÅÌÛ

Áèïîëÿðíûå ôîðìèðîâàòåëè ØÈÌ-ñèãíàëîâ èç ñèíóñîèäû Ìèõàèë Øóñòîâ, ã. Òîìñê

Ïðèâåäåíî îïèñàíèå óñòðîéñòâ, ïðåîáðàçóþùèõ âõîäíîé ñèãíàë ñèíóñîèäàëüíîé ôîðìû â áèïîëÿðíûå öèôðîâûå ñèãíàëû òîé æå ÷àñòîòû, ïðè÷åì øèðèíó èìïóëüñîâ ïîëîæèòåëüíîé è/èëè îòðèöàòåëüíîé ïîëÿðíîñòè ìîæíî ðàçäåëüíî èëè îäíîâðåìåííî ðåãóëèðîâàòü â ïðåäåëàõ îò 0 äî 100% îòíîñèòåëüíî ïîëóïåðèîäîâ âõîäíîãî ñèíóñîèäàëüíîãî ñèãíàëà

Ôîðìèðîâàòåëè øèðîòíî-èìïóëüñíî ìîäóëèðîâàííûõ (ØÈÌ) ñèãíàëîâ çà÷àñòóþ èñïîëüçóþò äëÿ ïëàâíîãî ðåãóëèðîâàíèÿ ìîùíîñòè, âûäåëÿåìîé â àêòèâíîé íàãðóçêå. Äëÿ êîììóòàöèè íàãðóçêè îáû÷íî èñïîëüçóþò òèðèñòîðû è ñèìèñòîðû, à òàêæå ñèëîâûå ïîëåâûå òðàíçèñòîðû. Èñïîëüçóåìûå ðàíåå ôîðìèðîâàòåëè óïðàâëÿþùèõ ØÈÌ-ñèãíàA

R1 10ê

VT1.1

E1 10 Â

– R2 ~UÂÕ, 8 Â

100ê

100ê 10ê VT1 BC817DPN

VT1.2

E2 10 Â

–

R5 10ê B

Ðèñóíîê 1. Ôîðìèðîâàòåëü ØÈÌ-ñèãíàëîâ èç ñèíóñîèäû ñ âçàèìîçàâèñèìîé ðåãóëèðîâêîé øèðèíû âûõîäíûõ èìïóëüñîâ ïîëîæèòåëüíîé è îòðèöàòåëüíîé ïîëÿðíîñòè.

ëîâ íå ïîçâîëÿëè ðàçäåëüíî ðåãóëèðîâàòü ìîùíîñòü, âûäåëÿåìóþ â íàãðóçêå ïî ïîëîæèòåëüíûì è îòðèöàòåëüíûì ïîëóïåðèîäàì ïèòàþùåãî íàãðóçêó íàïðÿæåíèÿ. Íèæå ïðèâåäåíû âàðèàíòû ñõåì áèïîëÿðíûõ ôîðìèðîâàòåëåé ØÈÌ-ñèãíàëîâ èç ñèíóñîèäû, ïîçâîëÿþùèå êàê îäíîâðåìåííî, òàê è ðàçäåëüíî ïåðåðàñïðåäåëÿòü ìîùíîñòü â íàãðóçêå ïî ïîëîæèòåëüíûì è îòðèöàòåëüíûì ïîëóïåðèîäàì. Îòëè÷èòåëüíîé îñîáåííîñòüþ ôîðìèðîâàòåëåé ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî îíè ñïîñîáíû ðàáîòàòü â øèðîêîì ÷àñòîòíîì äèàïàçîíå. Íà Ðèñóíêå 1 ïîêàçàí ïðîñòåéøèé âàðèàíò áèïîëÿðíîãî ôîðìèðîâàòåëÿ ØÈÌ-ñèãíàëîâ èç ñèíóñîèäû. Ôîðìèðîâàòåëü âûïîëíåí íà êîìïëåìåíòàðíîé n-p-n/p-n-p ïàðå áèïîëÿðíûõ òðàíçèñòîðîâ BC817DPN. Ðàáî÷àÿ òî÷êà óñòðîéñòâà çàäàåòñÿ ðåãóëèðîâêîé ïîòåíöèîìåòðà R4, íàïðÿæåíèå íà êîòîðûé ïîäàåòñÿ îò äâóõ ðàçíîïîëÿðíûõ èñòî÷íèêîâ ïîñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ Å1 è Å2. Íà áàçû òðàíçèñòîðîâ îäíîâðåìåííî ÷åðåç ðåçèñòîð R2 ïîäàåòñÿ ñèãíàë ñèíóñîèäàëüíîé èëè òðåóãîëüíîé ôîðìû, ïèêîâîå çíà÷åíèå ïîëóïåðèîäîâ êîòîðîãî ïðèìåðíî íà 20% íèæå íàïðÿæåíèÿ Å. ×àñòîòà âõîäíîãî ñèãíàëà íå êðèòè÷íà è ìîæåò äîñòèãàòü åäèíèö ÌÃö (äëÿ óñòðîéñòâ ñèëîâîé ýëåêòðîíèêè îáû÷íî 50/60/400 è ò.ä. Ãö).

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

A R1 10ê VT1.1 VT1 BC817DPN R2

100ê

+ R4 10ê

E1 10 Â

–

VD1, VD2 1N4148 ~UÂÕ, 8 Â

100ê

R7 10ê

E2 10 Â

– VT1.2 R8 10ê B

Ðèñóíîê 2. Ôîðìèðîâàòåëü ØÈÌ-ñèãíàëîâ èç ñèíóñîèäû ñ íåçàâèñèìîé ðåãóëèðîâêîé øèðèíû âûõîäíûõ èìïóëüñîâ ïîëîæèòåëüíîé è îòðèöàòåëüíîé ïîëÿðíîñòè.

Íà âûõîäàõ À è Â óñòðîéñòâà ôîðìèðóþòñÿ ïðîòèâîôàçíûå óïðàâëÿþùèå ñèãíàëû ñ ÷àñòîòîé âõîäíîãî ñèãíàëà. Ôîðìà ýòèõ ñèãíàëîâ áëèçêà ê ïðÿìîóãîëüíîé, à øèðèíà â ïðåäåëàõ îò 0 äî 100% îòíîñèòåëüíî ïîëóïåðèîäà âõîäíîãî ñèíóñîèäàëüíîãî ñèãíàëà çàâèñèò îò ïîëîæåíèÿ äâèæêà ïîòåíöèîìåòðà R4. Îñîáåííîñòüþ ôîðìèðîâàòåëÿ ØÈÌñèãíàëîâ (Ðèñóíîê 1) ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî åñëè

VT1 2N7000

R1 10ê Âûõ. A

C1 100í

äëèòåëüíîñòü ñèãíàëà íà âûõîäå À âîçðàñòàåò, òî äëèòåëüíîñòü ñèãíàëà íà âûõîäå B óìåíüøàåòñÿ. Íåäîñòàòêîì ïðîñòåéøåãî ôîðìèðîâàòåëÿ, îáóñëîâëåííûì íåèäåíòè÷íîñòüþ ñâîéñòâ òðàíçèñòîðîâ êîìïëåìåíòàðíîé ïàðû, ÿâëÿåòñÿ çàìåòíîå ðàçëè÷èå øèðèíû ñôîðìèðîâàííûõ èìïóëüñîâ ïîëîæèòåëüíîé è îòðèöàòåëüíîé ïîëÿðíîñòè ïðè ðàâíûõ ïðåäåëàõ ðåãóëèðîâêè äâèæêà ïîòåíöèîìåòðà R4 â òó èëè èíóþ ñòîðîíó. Áîëåå ñîâåðøåííûì ïðåäñòàâëÿåòñÿ ôîðìèðîâàòåëü ØÈÌ-ñèãíàëîâ ñ íåçàâèñèìîé ðåãóëèðîâêîé øèðèíû âûõîäíûõ èìïóëüñîâ ïîëîæèòåëüíîé è îòðèöàòåëüíîé ïîëÿðíîñòè (Ðèñóíîê 2). Ôîðìèðîâàòåëü òàêæå âûïîëíåí íà êîìïëåìåíòàðíîé ïàðå òðàíçèñòîðîâ BC817DPN è îòëè÷àåòñÿ îò ïðåäûäóùåãî âîçìîæíîñòüþ èíäèâèäóàëüíîé ðåãóëèðîâêè øèðèíû âûõîäíûõ ñèãíàëîâ ïî êàæäîìó èç ïîëóïåðèîäîâ òîé èëè èíîé ïîëÿðíîñòè. Äèîäû VD1, VD2 ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ çàùèòû ïåðåõîäîâ òðàíçèñòîðîâ VT1.1 è VT1.2. Â ôîðìèðîâàòåëå (Ðèñóíîê 1) òàêàÿ çàùèòà íå òðåáóåòñÿ, ïîñêîëüêó ïåðåõîäû ýìèòòåð-áàçà êîìïëåìåíòàðíîé n-p-n/p-n-p ïàðû òðàíçèñòîðîâ VT1.1 è VT1.2 âêëþ÷åíû âñòðå÷íî. Äëÿ óëó÷øåíèÿ ôîðìû ñèãíàëîâ íà âûõîäàõ óñòðîéñòâà ìîæíî èñïîëüçîâàòü âûõîäíûå êàñêàäû íà îñíîâå äâóõ MOSFET 2N7000 èëè, ÷òî ïðåäïî÷òèòåëüíåé, äâóõ ÊÌÎÏìèêðîñõåì (Ðèñóíîê 3à è 3á). Êàæäàÿ èç ìèêðîñõåì DD1 è DD2 ïîëó÷àåò ïèòàíèå îò «ñâîåãî» èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ, ÷òî ïîçâîëÿåò ïîëó÷èòü íà âûõîäàõ À è Â áèïîëÿðíûå ñèãíàëû ðåãóëèðóåìîé îò 0 äî 100% øèðèíû îòíîñè-

DD1.1 14

E1 10 Â

êA 1

2 Âûõ. A

C1 100í

–

êA

E1 10 Â

– 7 DD1, DD2 CD40106

VT2 2N7000

DD2.1 14

R2 10ê Âûõ. B

E2 10 Â

êB 1

–

êB

C2 100í

(à)

2 Âûõ. B

E2 10 Â

–

(á)

Ðèñóíîê 3. Âàðèàíòû âûïîëíåíèÿ âûõîäíûõ êàñêàäîâ áèïîëÿðíûõ ôîðìèðîâàòåëåé ØÈÌ-ñèãíàëîâ è ñõåìû èõ ïèòàíèÿ.

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

ÑÕÅÌÛ

U, Â 10

UÂÕ UÂÛÕ_A UÂÛÕ_B

–10 R7

Ðèñóíîê 4. Äèíàìèêà âõîäíûõ è âûõîäíûõ ñèãíàëîâ áèïîëÿðíîãî ôîðìèðîâàòåëÿ ØÈÌñèãíàëîâ ïðè ñî÷åòàíèè ñõåì, Ðèñóíîê 2 è 3á.

òåëüíî ïîëóïåðèîäà âõîäíîãî ñèíóñîèäàëüíîãî ñèãíàëà. Íà Ðèñóíêå 4 ïîêàçàíà äèíàìèêà ýëåêòðè÷åñêèõ ïðîöåññîâ íà âõîäå è âûõîäàõ À è Â áèïîëÿðíîãî ôîðìèðîâàòåëÿ ØÈÌ-

ñèãíàëîâ, âûïîëíåííîãî íà îñíîâå ñõåì, ïðåäñòàâëåííûõ íà Ðèñóíêàõ 2 è 3á. Øèðèíó âûõîäíûõ èìïóëüñîâ ïîëîæèòåëüíîé è îòðèöàòåëüíîé ïîëÿðíîñòè ìîæíî ðàçäåëüíî ðåãóëèðîâàòü ïîòåíöèîìåòðàìè R4 è R7, ñîîòâåòñòâåííî. Ïðåèìóùåñòâîì ïîäîáíîãî ñïîñîáà ðåãóëèðîâêè ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî îíà ïîçâîëÿåò áîëåå ãèáêî óïðàâëÿòü ýëåêòðè÷åñêèìè ïðîöåññàìè â íàãðóçêå, íàïðèìåð, ðàçäåëüíî óïðàâëÿòü ýíåðãîâûäåëåíèåì â äâóõ àêòèâíûõ íàãðóçêàõ èëè ñâå÷åíèåì äâóõ ñâåòîäèîäîâ, èñïîëüçóÿ äâóõïðîâîäíóþ ëèíèþ. ÐË

Ìàòåðèàëû ïî òåìå

ÑÕÅÌÛ

1. Datasheet Nexperia BC817DPN 2. Datasheet Texas Instruments CD40106B 3. Datasheet ON Semiconductor 2N7000

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

Ýëåêòðîííûé ðåäóêòîð èëè êàê êàðäèíàëüíî óâåëè÷èòü êðóòÿùèé ìîìåíò êîëëåêòîðíîãî äâèãàòåëÿ ïåðåìåííîãî òîêà íà íèçêèõ îáîðîòàõ ×àñòü 3 Îêîí÷àíèå. Íà÷àëî â íîìåðàõ 10, 11-2019 Àëåêñåé Êóçüìèíîâ, Ìîñêâà

Ðàçâîäêà ïëàò è ôîòîãðàôèè óñòðîéñòâ Ðàçâîäêà âñåõ ïëàò ñäåëàíà àâòîðîì ñ ïîìîùüþ ïðîãðàììû SprintLayout 6.0. Îáå ïëàòû èìåþò äâóñòîðîííþþ ðàçâîäêó (Ðèñóíêè 3 è 4). Î ðàçâîäêå è èçãîòîâëåíèè ïîäîáíûõ ïëàò è ôîòîøàáëîíîâ äëÿ íèõ ñâîèìè ñèëàìè ïîäðîáíî íàïèñàíî â ñòàòüÿõ àâòîðà [3] è [4]. Ññûëêà íà ôàéë ðàçâîäêè îáåèõ ïëàò â ôîðìàòå *.lay6 äàíà â êîíöå ñòàòüè â ðàçäåëå çàãðóçêè.

Íà ïëàòàõ äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ âûñîêèõ íàïðÿæåíèé («çåìëÿ» – ^, «ìîòîð» – M, «150 Â» è «220 Â») èñïîëüçóþòñÿ íîæåâûå êëåììû (øòûðè øèðèíîé 2.8 ìì), âïàÿííûå â ïëàòó (ýòè êëåììû õîðîøî çàìåòíû íà ôîòîãðàôèÿõ Ðèñóíêîâ 5á è 6á). Íà íèõ íàäåâàþòñÿ îòâåòíûå êëåììû, ïðèïàÿííûå ê ñîîòâåòñòâóþùèì ïðîâîäàì (ÌÃÒÔ-1.0). Íà ýòè êëåììû íàäåòà òåðìîóñàäî÷íàÿ òðóáêà ñîîòâåòñòâóþùåãî ðàçìåðà, êîòîðóþ ñëåäóåò ïîäîãðåòü äëÿ óñàäêè (ãàçîâûì ïàÿëüíèêîì èëè îáû÷íîé çàæèãàëêîé). Ýòè êëåììû

(à)

(á)

Ðèñóíîê 3. Ðàçâîäêà ïëàòû íà áàçå U2010B. (à) – âèä ñî ñòîðîíû îñíîâíîé ðàçâîäêè, (á) – âèä (ñêâîçü ïëàòó) îáðàòíîé ñòîðîíû.

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

ÑÕÅÌÛ

(à)

(á)

Ðèñóíîê 4. Ðàçâîäêà ïëàòû íà áàçå U2008B. (à) – âèä ñî ñòîðîíû îñíîâíîé ðàçâîäêè, (á) – âèä (ñêâîçü ïëàòó) îáðàòíîé ñòîðîíû.

ìîæíî çàìåòèòü íà ôîòîãðàôèÿõ ïëàò â êîðïóñàõ ðàçìåðîì 30×46×70 ìì (Ðèñóíîê 7 ñëåâà è Ðèñóíîê 8 ñëåâà). Ïëàòû ïðèêðó÷åíû âèíòàìè Ì2 ê äíèùó êîðïóñà ñ ïîìîùüþ êðåïåæíûõ îòâåðñòèé è ïëàñòèêîâûõ ñòîåê ñ âíóòðåííåé ðåçüáîé Ì2. Ñåòåâîé ïðîâîä ïðèêðó÷åí ê äíèùó êîðïóñà ìåòàëëè÷åñêèì çàæèìîì, à äâóõêîíòàêòíàÿ ðîçåòêà (êîðè÷íåâîãî öâåòà èç êàðáîëèòà) äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ äðåëè

ïðèêðó÷åíà ê òîðöåâîé ãðàíè êîðïóñà âèíòîì Ì3 âïîòàé è ãàéêîé. Íà äíèùå è áîêîâûõ ãðàíÿõ êîðïóñîâ ïðîñâåðëåíû îòâåðñòèÿ äëÿ äîñòóïà âîçäóõà ñ öåëüþ êîíâåêòèâíîãî

(à)

(á)

Ðèñóíîê 5. Ôîòîãðàôèÿ ïëàòû íà áàçå U2010B (ðàçâîäêà íà Ðèñóíêå 3). (à) – âèä ñî ñòîðîíû SMD êîìïîíåíòîâ, (á) – âèä ñî ñòîðîíû íàâåñíûõ êîìïîíåíòîâ.

Ðèñóíîê 6. Ôîòîãðàôèÿ ïëàòû íà áàçå U2008B (ðàçâîäêà íà Ðèñóíêå 4). (à) – âèä ñî ñòîðîíû SMD êîìïîíåíòîâ, (á) – âèä ñî ñòîðîíû íàâåñíûõ êîìïîíåíòîâ.

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

– 50 ìÀ), à îïöèÿ «W» îçíà÷àåò, ÷òî ñèìèñòîð «áåññíàááåðíûé» (Snubberless), òî åñòü äëÿ åãî ðàáîòû íå òðåáóåòñÿ ñíàááåðíàÿ RCöåïî÷êà. Ýòî ñóùåñòâåííî ñíèæàåò ïîòåðè è ïîýòîìó íàãðåâ ñèìèñòîðà.

Ñâåðëèëüíûé ñòàíîê íà áàçå ñòîéêè äëÿ äðåëè «SKRAB 25519» è ìèíè äðåëè «TUNGFULL 1806B»

Ðèñóíîê 7. Ôîòîãðàôèÿ óñòðîéñòâà íà áàçå U2010B (êîðïóñ îòêðûò).

Ñòîéêà «SKRAB 25519» è åå êëîíû âûïóñêàþòñÿ íåñêîëüêèìè êèòàéñêèìè êîìïàíèÿìè. Ýòî åäèíñòâåííàÿ ñòîéêà (è åå êëîíû) ïî ïðèåìëåìîé öåíå (2500 – 6000 ðóáëåé, â çàâèñèìîñòè îò ïðîäàâöà) äëÿ çàêðåïëåíèè ñòàíäàðòíîé ðó÷íîé äðåëè, èìåþùàÿ ìåõàíèçì âåðòèêàëüíîãî ïåðåìåùåíèÿ, îñíîâàííûé íà øåñòåðíå, âõîäÿùåé â çàöåïëåíèå ñ çóá÷àòîé ðåéêîé, êîòîðàÿ æåñòêî çàêðåïëåíà íà ìåõàíèçìå ïåðåìåùåíèÿ. Àíàëîãè÷íûé ìåõàíèçì èñïîëüçóåòñÿ â ìèêðîñêîïàõ (òàì çóáüÿ ñóùåñòâåííî ìåíüøå ïî ðàçìåðó), â ïðîôåññèîíàëüíûõ ñâåðëèëüíûõ ñòàíêàõ è â ðóëåâîì óïðàâëåíèè àâòîìîáèëÿ (çóáüÿ áîëüøå). Ñóùåñòâóþò, êîíå÷íî, è èíûå ñòîéêè äëÿ çàêðåïëåíèÿ äðåëè, íî îíè äîâîëüíî äîðîãè (îò 10,000 ðóá. äî 24,000 ðóá.). Â ñâÿçè ñ ýòèì ñòîéêà òèïà «SKRAB 25519» õîðîøî èçâåñò-

Ðèñóíîê 8. Ôîòîãðàôèÿ óñòðîéñòâà íà áàçå U2008B (êîðïóñ îòêðûò).

îõëàæäåíèÿ ìîùíûõ áàëëàñòíûõ ðåçèñòîðîâ. Ñâåòîäèîä è ïîòåíöèîìåòð óêðåïëåíû íà ëèöåâîé ïîâåðõíîñòè êîðïóñà óñòðîéñòâà íà áàçå U2010B (Ðèñóíîê 7 ñïðàâà). Íà ëèöåâîé ïîâåðõíîñòè êîðïóñà óñòðîéñòâà íà áàçå U2008B óêðåïëåí òîëüêî ïîòåíöèîìåòð (Ðèñóíîê 8 ñïðàâà). Íà øòîêàõ ïîòåíöèîìåòðîâ óêðåïëåíû êàðáîëèòîâûå ðó÷êè. Êîíñòðóêöèåé êîðïóñîâ ïðåäóñìîòðåíà çàùåëêà êðûøêè áåç êàêèõ-ëèáî âèíòîâ (êàê â ìîáèëüíûõ òåëåôîíàõ). Ê äíèùó êîðïóñîâ ïðèêëååíû ðåçèíîâûå íîæêè, âî-ïåðâûõ, äëÿ äîñòóïà âîçäóõà ê âåíòèëÿöèîííûì îòâåðñòèÿì è, âî-âòîðûõ, – äëÿ ïðåäîòâðàùåíèÿ ñêîëüæåíèÿ âî âðåìÿ ðåãóëèðîâêè ñêîðîñòè ïîòåíöèîìåòðîì. Íàãðåâ ñèìèñòîðà ñ îïöèÿìè «CW» (BTA24600CW) äîâîëüíî ñëàá, ïîýòîìó îí èñïîëüçóåòñÿ áåç ðàäèàòîðà. Îïöèÿ «C» îçíà÷àåò, ÷òî òîê óïðàâëåíèÿ ïî âûâîäó ÓÝ íå ïðåâûøàåò 35 ìÀ (â ñòàíäàðòíîé êîíôèãóðàöèè áåç «C»

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

Ðèñóíîê 9. Ôîòîãðàôèÿ ñòîéêè «SKRAB 25519» ñ ìèíè äðåëüþ «TUNGFULL 1806B» è óñòðîéñòâîì íà áàçå U2010B â êîðïóñå (â ñáîðå).

ÑÕÅÌÛ

íà è íàèáîëåå âîñòðåáîâàíà ïîëüçîâàòåëÿìè ïîäîáíûõ óñòðîéñòâ. Èç ôîòîãðàôèè ñòàíêà (Ðèñóíîê 9) ìîæíî ïîëó÷èòü ïðåäñòàâëåíèå î åãî âíåøíåì âèäå. Â ñòîéêó äëÿ äðåëè áûëè âíåñåíû íåêîòîðûå óñîâåðøåíñòâîâàíèÿ, çàêëþ÷àþùèåñÿ â ñëåäóþùåì. Âî-ïåðâûõ, èìáóñîâûé áîëò (ñ ãîëîâêîé ïîä øåñòèãðàííèê) ñî ñòàíäàðòíîé ðåçüáîé Ì8×1.5, óñòàíîâëåííûé â çàæèìàþùèé äðåëü õîìóò, áûë çàìåíåí íà àíàëîãè÷íûé, íî óñèëåííûé (èç óïðî÷íåííîé ñòàëè ÷åðíîãî öâåòà) è èìåþùèé ìåëêóþ ðåçüáó Ì8×1.0 (îí õîðîøî çàìåòåí íà Ðèñóíêå 9). Ýòî ïîçâîëèëî çàòÿãèâàòü áîëò øåñòèãðàííûì êëþ÷îì ñ ìåíüøèì óñèëèåì, à âîò èç øòàòíîãî áîëòà ïðè çàòÿãèâàíèè êëþ÷ ÷àñòî âûñêàêèâàë èç-çà ñðàâíèòåëüíî áîëüøîãî óñèëèÿ è íåêà÷åñòâåííîãî óãëóáëåíèÿ ïîä øåñòèãðàííèê. Âî-âòîðûõ, äâà èìáóñîâûõ áîëòà Ì6, çàêðåïëÿþùèå ìåõàíèçì íà øòàíãå, ïåðåìåùàþùèé äðåëü ïî âåðòèêàëè, áûëè çàìåíåíû íà íîâûå, áîëåå êà÷åñòâåííûå, ò.ê. èç ñòàðûõ ïðè çàòÿãèâàíèè êëþ÷ òàêæå ÷àñòî âûñêàêèâàë. Â-òðåòüèõ, ñàìà øòàíãà, óäåðæèâàþùàÿ äðåëü è ìåõàíèçì å¸ ïåðåìåùåíèÿ, äîâîëüíî òîíêîñòåííàÿ. Îíà çàêðåïëÿåòñÿ â îòâåðñòèè ÷óãóííîé ñòàíèíû (çåëåíîãî öâåòà íà Ðèñóíêå 9) äâóìÿ øïèëüêàìè ñ ðåçüáîé Ì8 ñ óãëóáëåíèåì (íà òîðöå) ïîä øåñòèãðàííèê. Ïðè çàòÿãèâàíèè ýòèõ øïèëåê ñ äîñòàòî÷íûì

(à)

(á)

(â)

Ðèñóíîê 10. Ôîòîãðàôèè äîïîëíèòåëüíûõ ïðèñïîñîáëåíèé ê ñòîéêå äëÿ äðåëè. (à) – òîëñòîñòåííàÿ òðóáà, óñòàíîâëåííàÿ ñ íàòÿãîì â íèæíþþ ÷àñòü øòàíãè (âèä ñî ñòîðîíû íèæíåé ÷àñòè ñòàíèíû), (á) – ðó÷êà, óñòàíîâëåííàÿ íà ôëàíåö âçàìåí øòàòíîãî ðû÷àãà (âûâåðíóò), (â) – íîâàÿ ïðóæèíà, óñòàíîâëåííàÿ âçàìåí øòàòíîé (îíà äëÿ ñðàâíåíèÿ ïîêàçàíà ñïðàâà).

óñèëèåì øòàíãà ìîæåò ëåãêî äåôîðìèðîâàòüñÿ (òî åñòü, ïîïðîñòó ñïëþùèòüñÿ). Ïîýòîìó â íèæíþþ ÷àñòü øòàíãè ñ áîëüøèì íàòÿãîì áûëà óñòàíîâëåíà (áóêâàëüíî âáèòà ìîëîòêîì) òîëñòîñòåííàÿ òðóáà äëèíîé îêîëî 6 ñì, ïðåïÿòñòâóþùàÿ äåôîðìèðîâàíèþ øòàíãè (ýòà òðóáà õîðîøî çàìåòíà íà Ðèñóíêå 10à). Â-÷åòâåðòûõ, ïðóæèíà, óäåðæèâàþùàÿ äðåëü âìåñòå ñ ìåõàíèçìîì åå ïåðåìåùåíèÿ îò ñàìîïðîèçâîëüíîãî îïóñêàíèÿ âíèç (òî åñòü óðàâíîâåøèâàþùàÿ äðåëü), âûáðàíà ìåíåå æåñòêàÿ, ïîñêîëüêó äðåëü «TUNGFULL 1806B» âåñèò íå áîëåå 1 êã. Ýòà óñòàíîâëåííàÿ ïðóæèíà (ìåíüøåãî äèàìåòðà) õîðîøî âèäíà íà Ðèñóíêå 10á (äëÿ ñðàâíåíèÿ øòàòíàÿ ïðóæèíà ïîëîæåíà ñïðàâà). È, íàêîíåö, â-ïÿòûõ, øòàòíûé ðû÷àã ñ øàðèêîì, óñòàíîâëåííûé íà öèëèíäðè÷åñêîé ÷àñòè ìåõàíèçìà ïåðåìåùåíèÿ äðåëè è ñëóæàùèé äëÿ åå âåðòèêàëüíîãî ïåðåìåùåíèÿ, áûë âûêðó÷åí è çàìåíåí íà îáû÷íóþ äâåðíóþ äåðåâÿííóþ ðó÷êó. Ýòà ðó÷êà êðåïèòñÿ ê ôëàíöó, ïðåäíàçíà÷åííîìó äëÿ çàêðåïëåíèÿ òðóá äèàìåòðîì 25 ìì, òðåìÿ ñàìîðåçàìè. À ñàì ôëàíåö êðåïèòñÿ ê öèëèíäðè÷åñêîé ÷àñòè ìåõàíèçìà ïåðåìåùåíèÿ äðåëè äâóìÿ øïèëüêàìè ñ ðåçüáîé Ì4 ñ óãëóáëåíèåì ïîä øåñòèãðàííèê (2.5 ìì). Äëÿ ýòîãî íà ôëàíöå ïðîñâåðëåíî åùå îäíî îòâåðñòèå è íàðåçàíà ðåçüáà Ì4 (îäíî òàêîå îòâåðñòèå ñ ðåçüáîé Ì4 íà ôëàíöå óæå ñäåëàíî). Êðîìå òîãî, íà ôëàíöå ïðîñâåðëåíî îòâåðñòèå, ÷åðåç êîòîðîå ìîæíî âêðóòèòü ðû÷àã. Ýòî îòâåðñòèå è îäíà èç êðåïåæíûõ øïèëåê õîðîøî çàìåòíû íà Ðèñóíêå 10á. Äëÿ òîãî ÷òîáû øïèëüêè íå ñêîëüçèëè ïî öèëèíäðè÷åñêîé ÷àñòè ìåõàíèçìà ïåðåìåùåíèÿ, â íåé ïðîñâåðëåíû äâà óãëóáëåíèÿ, â êîòîðûå âõîäÿò øïèëüêè, è, òàêèì îáðàçîì, ôëàíåö íàäåæíî çàêðåïëåí. Êèñòåâîå óñèëèå, ïðèëàãàåìîå ê ðó÷êå, ñóùåñòâåííî ëó÷øå äîçèðîâàíî, ÷åì ëîêòåâîå óñèëèå, ïðèëàãàåìîå ê ðû÷àãó. Ýòîãî êèñòåâîãî óñèëèÿ âïîëíå äîñòàòî÷íî äëÿ ñâåðëåíèÿ îòâåðñòèé äèàìåòðîì 4.5 ìì, íàïðèìåð, â ñòàëüíîé ïëàñòèíå òîëùèíîé 2.5 ìì. Åñëè òðåáóåòñÿ ñâåðëåíèå ñòàëè áóëüøèì äèàìåòðîì ñâåðëà (íàïðèìåð, 6 – 9 ìì), òî â ñòîéêó íåîáõîäèìà óæå óñòàíîâêà îáû÷íîé ðó÷íîé äðåëè. Â ýòîì ñëó÷àå ðû÷àã ìîæíî âêðóòèòü íà ìåñòî (Ðèñóíîê 10á). Ìèíè äðåëü «TUNGFULL 1806B» äëÿ ñâîåãî çàêðåïëåíèÿ â ñòîéêå èìååò äîñòàòî÷íî êà÷åñòâåííî èçãîòîâëåííóþ öèëèíäðè÷åñêóþ

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

Öèðêóëÿðíàÿ ïèëà è òî÷èëüíûé ñòàíîê íà áàçå ìèíè äðåëè «SKRAB 56000»

(à)

(á) Ðèñóíîê 11. Ôîòîãðàôèÿ öèëèíäðè÷åñêîé ÷àñòè êîðïóñà ìèíè äðåëè. (à) – ïåðåä óñòàíîâêîé ïåðåõîäíîãî êîëüöà, (á) – ñ ïåðåõîäíûì êîëüöîì.

ïîâåðõíîñòü ðàçìåðîì d×h = 37×27 ìì (Ðèñóíîê 11à). Âíóòðåííèé äèàìåòð õîìóòà (â ñòîéêå) äëÿ çàêðåïëåíèÿ äðåëè ñîñòàâëÿåò 43 ìì (ñòàíäàðòíûé äèàìåòð äëÿ çàêðåïëåíèÿ ðó÷íîé äðåëè). Ïîýòîìó äëÿ çàêðåïëåíèÿ äðåëè «TUNGFULL 1806B» àâòîð èñïîëüçîâàë àëþìèíèåâîå ðàçðåçíîå ïåðåõîäíîå (ïðîñòàâî÷íîå) êîëüöî ðàçìåðîì d×D×h = 36×43×24 ìì. Äëÿ òîãî ÷òîáû íàäåòü ýòî êîëüöî íà öèëèíäðè÷åñêóþ ïîâåðõíîñòü äðåëè, íåîáõîäèìî â ðàçðåç âñòàâèòü îòâåðòêó ñ øèðîêèì øëèöåì, íåìíîãî ðàñøèðèòü êîëüöî, íàäåòü åãî íà äðåëü, à çàòåì îòïóñòèòü, òî åñòü óäàëèòü îòâåðòêó. Ïîñëå òàêîé ìàíèïóëÿöèè êîëüöî ñ õîðîøèì íàòÿãîì îñòàíåòñÿ íà äðåëè (Ðèñóíîê 11á). À ïîñêîëüêó îò ðàñøèðåíèÿ âíåøíèé äèàìåòð êîëüöà íåìíîãî óâåëè÷èòñÿ, ýòî êîëüöî ñ íåáîëüøèì íàòÿãîì âñòàâëÿåòñÿ â õîìóò ñòîéêè è íàäåæíî çàòÿãèâàåòñÿ èìáóñîâûì áîëòîì Ì8, óïîìÿíóòûì âûøå (Ðèñóíîê 9). Íà ýòîé æå ôîòîãðàôèè ìîæíî çàìåòèòü óñòðîéñòâî ðåãóëÿòîðà-ñòàáèëèçàòîðà îáîðîòîâ íà áàçå ìèêðîñõåìû U2010B â áåëîì êîðïóñå ñ ðó÷êîé è ñâåòîäèîäîì íà ëèöåâîé ïîâåðõíîñòè. Åâðîâèëêà äðåëè ïîäêëþ÷åíà ê ðîçåòêå óñòðîéñòâà ÷åðåç ñòàíäàðòíûé ïåðåõîäíèê «Åâðî-Ðîññèÿ».

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

Êàê âèäíî èç ôîòîãðàôèè Ðèñóíîê 12, öèðêóëÿðíàÿ ïèëà íà áàçå ìèíè äðåëè «SKRAB 56000» ñîáðàíà êàê êîíñòðóêòîð èç óæå ãîòîâûõ z-îáðàçíûõ è îáû÷íûõ ñòàëüíûõ îöèíêîâàííûõ óãîëêîâ, íà ÷åòûðåõ èç êîòîðûõ äðåëü óêðåïëåíà òðåìÿ õîìóòàìè – äåðæàòåëÿìè 1½” ïëàñòìàññîâûõ òðóá äëÿ âîäîîòâåäåíèÿ (êàíàëèçàöèè), à äâà äðóãèõ z-îáðàçíûõ óãîëêà èñïîëüçóþòñÿ äëÿ óêðåïëåíèÿ ñòåêëîòåêñòîëèòîâîé ïëàñòèíû òîëùèíîé 4 ìì ñ ïðîðåçüþ äëÿ ïèëüíûõ äèñêîâ. Äëÿ êðåïåæà èñïîëüçîâàíû âèíòû Ì5 ñ ãàéêàìè. Ñàìè zîáðàçíûå óãîëêè ïðèêðó÷åíû ê ÄÑÏ ñàìîðåçàìè. Äëÿ óïðî÷íåíèÿ z-îáðàçíûå óãîëêè âíèçó äîïîëíèòåëüíî óêðåïëåíû øïèëüêàìè Ì5 è ãàéêàìè. Â ïðàâóþ ÷àñòü ñòåêëîòåêñòîëèòîâîé ïëàñòèíû âêðó÷åíû äâà âèíòà Ì5 âïîòàé, êîòîðûå êðåïÿòñÿ ñíèçó ê z-îáðàçíûì óãîëêàì áàðàøêîâûìè ãàéêàìè Ì5, à ëåâàÿ åå ÷àñòü âìåñòå ñî ñòàëüíîé ïëàñòèíîé, ñëóæàùåé êàê íàïðàâëÿþùàÿ, óñòàíîâëåíà íà óãîëêàõ ñ ïðîðåçüþ, ïðèêðó÷åííûõ áàðàøêîâûìè ãàéêàìè Ì5 ñ øàéáàìè ê âèíòàì, óñòàíîâëåííûì íà äîïîëíèòåëüíûõ îáû÷íûõ óãîëêàõ. Òàêèì îáðàçîì, ðàññòîÿíèå îò íàïðàâëÿþùåé äî ïèëüíîãî äèñêà ìîæåò ëåãêî ðåãóëèðîâàòüñÿ. Ïîñêîëüêó ñòåêëîòåêñòîëèòîâàÿ ïëàñòèíà âìåñòå ñ íàïðàâëÿþùåé ìîæåò ëåãêî ñíèìàòüñÿ, ò.ê. îíè óêðåïëåíû áàðàøêîâûìè ãàéêàìè, öèðêóëÿðíàÿ ïèëà î÷åíü ïðîñòî ïðåâðàùàåòñÿ â òî÷èëüíûé ñòàíîê. Íà Ðèñóíêå 13à ïîêàçàí âàë (ñ óêðåïëåííîì íà íåì ïèëüíûì äèñêîì), çàæàòûé â ïàòðîíå äðåëè, à íà Ðèñóíêå 13á – ïàòðîí äðåëè ñ çàæàòûì àëìàçíûì êðóãîì, íà êîòîðîì,

Ðèñóíîê 12. Ôîòîãðàôèÿ öèðêóëÿðíîé ïèëû ñ ìèíè äðåëüþ «SKRAB 56000» è óñòðîéñòâîì íà áàçå U2008B â êîðïóñå (â ñáîðå).

ÑÕÅÌÛ

(ïîêàçàíà íà Ðèñóíêå 12 ñïðàâà â áåëîì êîðïóñå ñ ðó÷êîé-ðåãóëÿòîðîì) äðåëü ïîäêëþ÷åíà ñâîåé åâðîâèëêîé ÷åðåç ñîîòâåòñòâóþùèé ïåðåõîäíèê. Ñàìî æå óñòðîéñòâî ïîäêëþ÷åíî ê ñåòè 220 Â áåëûì ïðîâîäîì ñ âèëêîé. Äëÿ ðàáîòû äðåëè ñ óñòðîéñòâîì ñòàáèëèçàòîðà-ðåãóëÿòîðà ïåðåêëþ÷àòåëü ñêîðîñòåé äðåëè íåîáõîäèìî óñòàíîâèòü íà ìàêñèìóì. Â ýòîì ñëó÷àå äâèãàòåëü äðåëè íàïðÿìóþ ïîäêëþ÷àåòñÿ ê êîíòàêòàì ñâîåé âèëêè (à âñòðîåííûé ðåãóëÿòîð ñêîðîñòè íà áàçå ñèìèñòîðà îòêëþ÷àåòñÿ).

Ðåçóëüòàòû ðàáîòû óñòðîéñòâ (à)

(á) Ðèñóíîê 13. Ôîòîãðàôèÿ íàñàäîê äëÿ ìèíè äðåëè «SKRAB 56000». (à) – ñòàëüíîãî ïèëüíîãî äèñêà äëÿ öèðêóëÿðíîé ïèëû, (á) – àëìàçíîãî äèñêà äëÿ çàòî÷êè ñâåðë.

íàïðèìåð, ìîæíî çàòà÷èâàòü îáû÷íûå è ïîáåäèòîâûå ñâåðëà. Èçíà÷àëüíî â ñòîéêó «SKRAB 25519» ïðåäïîëàãàëîñü óñòàíîâèòü ìèíè äðåëü «SKRAB 56000». Îäíàêî åå öèëèíäðè÷åñêàÿ ïîâåðõíîñòü, ïðåäíàçíà÷åííàÿ äëÿ çàêðåïëåíèÿ â õîìóòå ñòîéêè, âî-ïåðâûõ, îêðàøåíà, è ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé «ïóïûð÷àòóþ» ïîâåðõíîñòü (ñì. Ðèñóíêè 12 è 13). Âî-âòîðûõ, ýòî íå ñîâñåì öèëèíäðè÷åñêàÿ ïîâåðõíîñòü, ïîñêîëüêó îíà èìååò êîíóñíîñòü, è äîâîëüíî ïðèëè÷íóþ. Ïîýòîìó íàäåæíî çàæàòü òàêóþ äðåëü â ñòîéêå íå ïðåäñòàâëÿåòñÿ âîçìîæíûì. Â ñâÿçè ñ ýòèì äëÿ óñòàíîâêè â ñòîéêó è áûëà âûáðàíà ìèíè äðåëü «TUNGFULL 1806B». Îäíàêî ïî ñâîèì ýëåêòðè÷åñêèì ïàðàìåòðàì äðåëü «SKRAB 56000» ìîùíîñòüþ 480 Âò è ìàêñèìàëüíîé ñêîðîñòüþ 30000 îá/ìèí âïîëíå ïîäõîäèò äëÿ îïèñàííûõ âûøå ôóíêöèé. Ê ðîçåòêå óñòðîéñòâà ðåãóëÿòîðà-ñòàáèëèçàòîðà ñêîðîñòè íà áàçå ìèêðîñõåìû U2008B

Äëÿ òîãî ÷òîáû ïðîñâåðëèòü îòâåðñòèå äèàìåòðîì 4.5 ìì â ñòàëüíîé ïëàñòèíå òîëùèíîé 2.5 ìì îáû÷íîé ðó÷íîé äðåëüþ, àâòîð âíà÷àëå áû èñïîëüçîâàë 2-ìèëëèìåòðîâîå ñâåðëî, çàòåì 3-ìì ñâåðëî, à çàòåì 4.5 ìì ñâåðëî. Ýòè ñâåðëà è áûëè èñïîëüçîâàíû äëÿ ñâåðëåíèÿ òàêîãî îòâåðñòèÿ ñ ïîìîùüþ äðåëè «TUNGFULL 1806B» è óñòðîéñòâà ðåãóëÿòîðà-ñòàáèëèçàòîðà ñêîðîñòè íà áàçå ìèêðîñõåìû U2010B (Ðèñóíîê 9). Ïðè ñâåðëåíèè îòâåðñòèÿ äèàìåòðîì 4.5 ìì äðåëü íè ðàçó íå îñòàíîâèëàñü, ïðàâäà íà êîíå÷íîì ýòàïå ñâåðëåíèÿ íà íåêîòîðîå âðåìÿ çàìèãàë ñâåòîäèîä, à ïîñëå îêîí÷àíèÿ ñâåðëåíèÿ îí ïîãàñ, è äðåëü ïðîäîëæàëà ðàáîòàòü, ïîêà íå áûëà îòêëþ÷åíà. ×òî êàñàåòñÿ áîëåå ìÿãêèõ ìàòåðèàëîâ (äþðàëü, àëþìèíèé, ñòåêëîòåêñòîëèò, òåêñòîëèò, ïëàñòèê è, íàêîíåö, äåðåâî), òî îíè ëåãêî ñâåðëÿòñÿ ñâåðëàìè è áîëüøåãî äèàìåòðà. Íàïðèìåð, àâòîð ëåãêî ïðîñâåðëèë àëþìèíèåâûé ðàäèàòîð òîëùèíîé îêîëî 7 ìì ñâåðëîì 3.3 ìì (äëÿ íàðåçêè ðåçüáû Ì4). Êðîìå òîãî, îòíîñèòåëüíî ïðîñòîå ïîçèöèîíèðîâàíèÿ ñâåðëà, à òàêæå ëåãêîå äîçèðîâàíèå óñèëèÿ ñ ïîìîùüþ ðó÷êè äðåëè (Ðèñóíêè 9 è 10á) ïîçâîëÿþò áåç ïðîáëåì ïðîñâåðëèòü ñòàëüíóþ ïëàñòèíó, íàïðèìåð, ñâåðëîì äèàìåòðîì 1 ìì (ïðè ñâåðëåíèè îáû÷íîé ðó÷íîé äðåëüþ òàêîå ñâåðëî ëåãêî ñëîìàòü). Òàêàÿ äðåëü òàêæå ïîçâîëÿåò ñ óñïåõîì ñâåðëèòü ïå÷àòíûå ïëàòû òâåðäîñïëàâíûìè ñâåðëàìè. Àâòîð, íàïðèìåð, ëåãêî ïðîñâåðëèë íåñêîëüêî ïðåäâàðèòåëüíî íàêåðíåííûõ îòâåðñòèé â ïå÷àòíîé ïëàòå èç ñòåêëîòåêñòîëèòà òîëùèíîé 1.5 ìì ñâåðëîì äèàìåòðîì 0.7 ìì ñ õâîñòîâèêîì äèàìåòðîì 2 ìì, ïðè÷åì, ñâåðëî íè ðàçó íå ñëîìàëîñü. Õîòÿ, êîíå÷íî, òàêèå ïëàòû óäîáíåå ñâåðëèòü áîëåå êîìïàêòíîé äðåëüþ, î êîòîðîé ãîâîðèòñÿ â ñòàòüå àâòîðà [2]. Îäíàêî, êàê ãîâîðèòñÿ, ôàêò îñòàåòñÿ ôàêòîì.

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

×òî êàñàåòñÿ öèðêóëÿðíîé ïèëû (Ðèñóíîê 12), òî ñ åå ïîìîùüþ ëåãêî ðàçðåçàåòñÿ ñòåêëîòåêñòîëèò òîëùèíîé äî 4 ìì (àâòîð ïðîâåðÿë 1.5 ìì, 2 ìì è 4 ìì). Ïðè÷åì, áåç óñòðîéñòâà ðåãóëÿòîðà-ñòàáèëèçàòîðà ñêîðîñòè ñ áîëüøèì òðóäîì ðàçðåçàëñÿ ñòåêëîòåêñòîëèò òîëùèíîé 1.5 ìì (äðåëü íà ìàëûõ ñêîðîñòÿõ îñòàíàâëèâàëàñü, à íà áîëåå âûñîêèõ ñòåêëîòåêñòîëèò ïðîñòî îáóãëèâàëñÿ). Àâòîð òàêæå ëåãêî ðàçðåçàë àëþìèíèåâóþ ïëàñòèíó òîëùèíîé 1.5 ìì. Ñ ïîìîùüþ òî÷èëüíîãî äèñêà (Ðèñóíîê 13á) ëåãêî çàòà÷èâàþòñÿ îáû÷íûå è ïîáåäèòîâûå ñâåðëà. Âî âñåõ âûøåîïèñàííûõ ýêñïåðèìåíòàõ (öèðêóëÿðíàÿ ïèëà, òî÷èëî) äðåëü íè ðàçó íå îñòàíîâèëàñü.

ðåæèìàõ ðàáîòû, êîòîðûå íåâîçìîæíû áåç ìåõàíè÷åñêîãî ðåäóêòîðà. Ýòî, â ñâîþ î÷åðåäü, ïðèäàåò òàêèì äðåëÿì íîâûå äèíàìèêîêèíåìàòè÷åñêèå ñâîéñòâà, ÷òî äàåò âîçìîæíîñòü èõ ïðèìåíåíèÿ â íîâûõ ïðèëîæåíèÿõ (ñâåðëåíèå îòâåðñòèé, ðàñïèëîâêà, çàòî÷êà è ò.ï.), èñïîëüçîâàíèå â êîòîðûõ ðàíåå íàòàëêèâàëîñü íà ñóùåñòâåííûå ïðîáëåìû èëè âîîáùå áûëî äëÿ íèõ íåäîñòóïíî. ÐË

Ëèòåðàòóðà

Çàêëþ÷åíèå Ïðèìåíåíèå ìèêðîñõåì U2010B/U2008B è ñîâðåìåííîé ýëåìåíòíîé áàçû ïîçâîëÿåò êîíñòðóèðîâàòü ðåãóëÿòîðû-ñòàáèëèçàòîðû ñêîðîñòè âðàùåíèÿ ëåãêèõ è êîìïàêòíûõ ìèíè äðåëåé, êàðäèíàëüíî óâåëè÷èâàÿ èõ êðóòÿùèé ìîìåíò è ïîçâîëÿÿ ýêñïëóàòèðîâàòü èõ â

1. Êóçüìèíîâ À. Òèðèñòîðíûé ðåãóëÿòîð ñêîðîñòè âðàùåíèÿ êîëëåêòîðíûõ äâèãàòåëåé ïîñòîÿííîãî òîêà. Ñîâðåìåííàÿ ýëåêòðîíèêà. ¹ 2. 2013. 2. Êóçüìèíîâ À. Èçãîòîâëåíèå óñòðîéñòâ íà ïå÷àòíûõ ïëàòàõ ñ âûñîêèì ðàçðåøåíèåì â äîìàøíèõ óñëîâèÿõ. Òåõíîëîãèè â ýëåêòðîííîé ïðîìûøëåííîñòè. ¹ 1. 2011. 3. Êóçüìèíîâ À. Òåõíîëîãèÿ èçãîòîâëåíèÿ ïå÷àòíûõ ïëàò ñ âûñîêèì ðàçðåøåíèåì â ëþáèòåëüñêèõ óñëîâèÿõ. Ðàäèî. 2017. ¹ 10. 4. Êóçüìèíîâ À. Êàê èñïîëüçîâàòü ôîëüãó îáðàòíîé ñòîðîíû îäíîñòîðîííåé ïå÷àòíîé ïëàòû â êà÷åñòâå îáùåãî ïðîâîäà. Ðàäèî. 2019. ¹ 2.

Çàãðóçêè Ôàéë ðàçâîäêè â ôîðìàòå *.lay6

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

ÑÕÅÌÛ

Öèôðîâîé ïîòåíöèîìåòð äîáàâëÿåò óíèâåðñàëüíîñòü ê ÏÍ× Chuck Wojslaw EDN

Ïîêàçàííàÿ íà Ðèñóíêå 1 áàçîâàÿ ñõåìà ÏÍ× (ïðåîáðàçîâàòåëÿ íàïðÿæåíèå-÷àñòîòà) ñîñòîèò èç èíòåãðàòîðà (IC1) è òðèããåðà Øìèòòà (IC2). Èíòåãðàòîð ïðåîáðàçóåò âõîäíîå ïîñòîÿííîå íàïðÿæåíèå VIN â ëèíåéíî íàðàñòàþùåå íàïðÿæåíèå, à òðèããåð Øìèòòà çàäàåò ïðåäåëû âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ èíòåãðàòîðà. Îáðàòíàÿ ñâÿçü, îõâàòûâàþùàÿ îáà êàñêàäà, îáåñïå÷èâàåò óñëîâèÿ äëÿ ãåíåðàöèè ñõåìû. Ïîòåíöèîìåòð ñ öèôðîâûì ïðîãðàììèðîâàíèåì (öèôðîâîé ïîòåíöèîìåòð, ÖÏ) íà Ðèñóíêå 2 äîáàâëÿåò âîçìîæíîñòü ïðîãðàììèðîâàíèÿ ïîðîãîâ ê òðèããåðó Øìèòòà è äâå ìîùíûå ôóíêöèè ê ÏÍ×. Ïåðâàÿ ôóíêöèÿ äåëàåò ìàñøòàá êîýôôèöèåíòà ïðåîáðàçîâàíèÿ ïðîãðàììèðóåìûì, à âòîðàÿ ïðè ôèêñèðîâàííîì ïîñòîÿííîì âõîäíîì íàïðÿæåíèè ïðåâðàùàåò ïðåîáðàçîâàòåëü â

ïðîãðàììèðóåìûé ãåíåðàòîð. ×àñòîòà ïåðåêëþ÷åíèÿ f0 ïðåîáðàçîâàòåëÿ, ðàáîòàþùåãî îò îäíîïîëÿðíîãî èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ, ðàâíà

f0 = fBASE

(1 - p) ( VIN - 2.5 Â) × ; p 5Â

0 < p < 0.5 è 2.5 Â < VIN < 5 Â, ãäå

fBASE =

1 , 2pR1C1

à p – îòíîñèòåëüíîå ïîëîæåíèå äâèæêà ìåæäó îäíèì êîíöîì ÖÏ (0) è äðóãèì êîíöîì (1). Äëÿ ïîòåíöèîìåòðà CAT5113, èìåþùåãî

VIN R1

–

+ IC2

IC1

VOUT

–

+ ÈÍÒÅÃÐÀÒÎÐ

ÒÐÈÃÃÅÐ ØÌÈÒÒÀ

Ðèñóíîê 1. Íà ýòîé ñõåìå èçîáðàæåí áàçîâûé ïðåîáðàçîâàòåëü íàïðÿæåíèå-÷àñòîòà.

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

R2<<R1 1k, 1%

5Â pR3

VIN

R1 20k, 1%

6 10k

C1 0.01 µF 5Â 2 3

–

2 7

5 5Â 2

IC1 LT1097

(1–p)R3

IC2 LM211

–

510

CAT5113 ÖÈÔÐÎÂÎÅ ÓÏÐÀÂËÅÍÈÅ

VOUT

4 1

2.5 Â

Ðèñóíîê 2. Èñïîëüçóÿ öèôðîâîé ïîòåíöèîìåòð, ìîæíî óïðàâëÿòü ìàñøòàáíûì êîýôôèöèåíòîì ýòîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ íàïðÿæåíèå-÷àñòîòà.

100 ïîëîæåíèé äâèæêà, ÷ëåí, îïðåäåëÿþùèé ìàñøòàáíûé êîýôôèöèåíò (1–p)/p, ïðèíèìàåò çíà÷åíèÿ îò 1 äî 99 ñ ðàçðåøåíèåì ïðèìåðíî 1%. Äëÿ íîìèíàëîâ êîìïîíåíòîâ, ïîêàçàííûõ íà Ðèñóíêå 2, ïðàêòè÷åñêèé äèàïàçîí ñîñòàâëÿåò îò 500 Ãö äî 25 êÃö. Èñïîëüçîâàíèå áîëåå øèðîêîïîëîñíûõ ÊÌÎÏ âåðñèé ìèêðîñõåì IC1 è IC2 è áîëüøåãî îòíîøåíèÿ R1/R2 ìîæåò ïîâûñèòü òî÷íîñòü è äèàïàçîí èçìåðåíèé ñõåìû. Òî÷íàÿ àâòîìàòè÷åñêàÿ íàñòðîéêà ìàñøòàáíîãî êîýôôèöèåíòà ýêîíîìèò âðåìÿ ïðîèçâîäñòâåííûõ èñïûòàíèé è óñòðàíÿåò íåîáõîäèìîñòü â äîðîãèõ òî÷íûõ ðåçèñòîðàõ è êîíäåíñàòîðàõ. Ìàñøòàáíûé

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

êîýôôèöèåíò ñâÿçàí ñ ëîãîìåòðè÷åñêèì òåìïåðàòóðíûì êîýôôèöèåíòîì ÖÏ è, ñëåäîâàòåëüíî, ìèíèìàëüíî çàâèñèò îò òåìïåðàòóðû. Åñëè çàôèêñèðîâàòü âõîäíîå íàïðÿæåíèå VIN, ñõåìó ìîæíî èñïîëüçîâàòü â êà÷åñòâå ïðîãðàììèðóåìîãî ãåíåðàòîðà, â êîòîðîì ïîëîæåíèå äâèæêà ÖÏ èçìåíÿåò ãðàíèöû ãèñòåðåçèñà òðèããåðà Øìèòòà. ÐË

Ìàòåðèàëû ïî òåìå

ÑÕÅÌÛ

1. Datasheet ON Semiconductor CAT5113 2. Datasheet Texas Instruments LM211 3. Datasheet Analog Devices LT1097

Òàéìåð 555 â ñõåìå èìïóëüñíîãî èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ Aaron Lager EDN

Â áîëüøèíñòâå èìïóëüñíûõ èñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿ èñïîëüçóþòñÿ ØÈÌ-ðåãóëÿòîðû, óïðàâëÿåìûå îáðàòíîé ñâÿçüþ ïî íàïðÿæåíèþ. Íåäîðîãîé ãåíåðàòîð ñ ØÈÌ ìîæíî ñîáðàòü è íà ìèêðîñõåìå òàéìåðà 555. Ñõåìà íà Ðèñóíêå 1 ïîêàçûâàåò, êàê ñõåìó ØÈÌ íà

òàéìåðå 555 ìîæíî ïðåâðàòèòü â èìïóëüñíûé èñòî÷íèê ïèòàíèÿ, îïèðàÿñü âñåãî íà îäíó ïðîñòóþ ôîðìóëó. Â ýòîé ñõåìå èñïîëüçóþòñÿ äâà òàéìåðà 555. Íà ïåðâîì (IC1) ñäåëàí àâòîêîëåáàòåëüíûé ìóëüòèâèáðàòîð, à íà âòîðîì (IC2) – ØÈÌ-ãåíåðàòîð. ×àñòîòà ãåíå-

ÏÈÒÀÍÈÅ ÌÓËÜÒÈÂÈÁÐÀÒÎÐ

ØÈÌ

ÍÅÑÒÀÁÈËÈÇÈÐÎÂÀÍÍÎÅ ÏÈÒÀÍÈÅ

8 10k

0.1 µF

VCC 2 TRIGGER 4 RESET

+ –

IC1 OUTPUT 5 CONTROL 555

100

7 DISCHARGE GND 1

0.01 µF

4.7k

VCC 7 DISCHARGE 6 2 THRESHOLD TRIGGER IC2 5 555 CONTROL 3 OUTPUT GND

6 THRESHOLD

C2 0.001 µF

RESET

C1 0.01 µF

ÏÈÒÀÍÈÅ 3 Q1 ZVN4210G/ZTX

0 3 VOUT

ÑÒÀÁÈËÈÇÈÐÎÂÀÍÍÎÅ ÏÈÒÀÍÈÅ

L1 68 µH 1N5817

100 µF

D1 1N4734

1 RLOAD

R1 10k R2 3.33k

V+ IC3 LF411/NS OUT V–

–

1.25

5 4

–

ÎÁÐÀÒÍÀß ÑÂßÇÜ VOUT=1.25(1+R1/R2). 0

Ðèñóíîê 1. Åùå îäíî ïðèìåíåíèå òàéìåðà 555: èìïóëüñíûé èñòî÷íèê ïèòàíèÿ.

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

ðàöèè IC1 óñòàíîâëåíà ðàâíîé ïðèìåðíî 60 êÃö ïðè áîëüøîì êîýôôèöèåíòå çàïîëíåíèÿ. Îñíîâíóþ ÷àñòü ïåðèîäà âûõîäíîé ñèãíàë ãåíåðàòîðà èìååò âûñîêèé óðîâåíü, îïóñêàÿñü âíèç ëèøü ïðèáëèçèòåëüíî íà 2.5 ìêñ, ÷òîáû çàïóñòèòü ñõåìó ØÈÌ. Ìàêñèìàëüíàÿ øèðèíà èìïóëüñà ñõåìû ØÈÌ ñîñòàâëÿåò ïðèìåðíî 85 ìêñ, è ñòàíîâèòñÿ ìåíüøå â çàâèñèìîñòè îò óïðàâëÿþùåãî íàïðÿæåíèÿ öåïè îáðàòíîé ñâÿçè. ×òîáû ñîêðàòèòü êîëè÷åñòâî êîìïîíåíòîâ ñõåìû, ìîæíî âîñïîëüçîâàòüñÿ ñäâîåííûì òàéìåðîì 556 èëè äðóãîé ìèêðîñõåìîé àâòîêîëåáàòåëüíîãî ìóëüòèâèáðàòîðà. Âõîäíîå íàïðÿæåíèå äîëæíî â ïîëòîðà ðàçà ïðåâûøàòü âûõîäíîå íàïðÿæåíèå VOUT è åùå èìåòü íåêîòîðûé äîïîëíèòåëüíûé çàïàñ, ïîýòîìó ïðè âûõîäíîì íàïðÿæåíèè 5 Â íà âõîäå äîëæíî áûòü, êàê ìèíèìóì, 9 Â. Åñëè èñïîëüçîâàòü ÊÌÎÏ ìèêðîñõåìû è âðåìÿçàäàþùèå êîíäåíñàòîðû C1 è C2 íåáîëüøîé åìêîñòè, ðàáî÷èé òîê áóäåò íèçêèì. Â ýòîì ñëó÷àå äëÿ ïèòàíèÿ òàéìåðà 555 ìîæíî èñïîëüçîâàòü ðåãóëÿòîð íà ñòàáèëèòðîíå è óâåëè÷èòü âõîäíîå íàïðÿæåíèå äî 30 Â è áîëåå. Âåðõíèé ïðåäåë âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ çàâèñèò îò òîãî, êàêóþ ìîùíîñòü ìîæåò ðàññåèâàòü ðåãóëÿòîð íà ñòàáèëèòðîíå, îòäàâàÿ òàéìåðàì òîê 5…10 ìÀ. Òðàíçèñòîð Q1 äîëæåí èìåòü íèçêîå ñîïðîòèâëåíèå îòêðûòîãî êàíàëà è íèçêîå ïîðîãîâîå íàïðÿæåíèå çàòâîð-èñòîê è äîëæåí âûäåðæèâàòü áîëåå 40 Â. Äèîä D1 îãðàíè÷èâàåò ëþáûå âñïëåñêè íàïðÿæåíèÿ, âîçíèêàþùèå, íàïðèìåð, ïðè ïðåðûâàíèè áîëüøîãî òîêà, èç-çà ÷åãî â äðîññåëå îñòàåòñÿ áîëüøîå ìàãíèòíîå ïîëå. Ñòàáèëèòðîí D1 âûáèðàþò â ñîîòâåòñòâèè ñ òðåáóåìûì âûõîäíûì íàïðÿæåíèåì ñõåìû. Íàïðèìåð,

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

äëÿ âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ 5 Â ñëåäóåò âûáðàòü ñòàáèëèòðîí ñ íàïðÿæåíèåì ñòàáèëèçàöèè 5.6 Â. Ýëåìåíòû IC3, R1, R2 è îïîðíûé èñòî÷íèê V1 îáðàçóþò öåïü îáðàòíîé ñâÿçè, óñòàíàâëèâàþùóþ âåëè÷èíó âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ, ôîðìóëà äëÿ êîòîðîãî èìååò ñëåäóþùèé âèä:

æ R ö VOUT = V1 çç1 + 1 ÷÷ . è R2 ø Èñòî÷íèê îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ 1.25 Â (V1 íà ñõåìå) ìîæíî ëåãêî ñîçäàòü, âîñïîëüçîâàâøèñü ïîïóëÿðíîé ìèêðîñõåìîé TL431. Ïðè âõîäíîì íàïðÿæåíèè îò 9 äî 40 Â ñõåìà ìîæåò îòäàâàòü â íàãðóçêó 1.5 À ïðè íàïðÿæåíèè 5 Â. Ïðè íàïðÿæåíèÿõ áîëåå 12 Â äëÿ ïèòàíèÿ ìèêðîñõåì ìîæíî äîáàâèòü ñòàáèëèòðîí ñ íàïðÿæåíèåì ñòàáèëèçàöèè 10 Â. Ñíèæåíèå ÊÏÄ, îáóñëîâëåííîå ñòàáèëèòðîíîì, áóäåò íåçíà÷èòåëüíûì. ÊÏÄ ñõåìû ïðè âõîäíîì íàïðÿæåíèè 12 Â, âûõîäíîì íàïðÿæåíèè 5 Â è âûõîäíîì òîêå 1.5 À ñîñòàâëÿåò ïðèìåðíî 70%, è ïàäàåò äî 65% ïðè äîáàâëåíèè ñòàáèëèòðîíà è óâåëè÷åíèè âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ äî 40 Â. Ïðè íèçêèõ óðîâíÿõ òîêà âëèÿíèå ñòàáèëèòðîíà ñòàíîâèòñÿ áîëåå ñóùåñòâåííûì, ïîýòîìó ïðè òîêå íàãðóçêè 50 ìÀ ÊÏÄ ïàäàåò ïðèáëèçèòåëüíî äî 50%. ÐË

Ìàòåðèàëû ïî òåìå

ÑÕÅÌÛ

1. Datasheet Texas Instruments LM555 2. Datasheet Texas Instruments LM556 3. Datasheet Texas Instruments LF411 4. Datasheet Diodes TL431 5. Datasheet ON Semiconductor 1N4734 6. Datasheet Diodes ZVN4210G

Ïðîñòàÿ ñõåìà êîìáèíèðîâàííîãî ðåãóëÿòîðà òåìáðà Derek Bowers Electronic Design

ïî÷òè âñåãäà èìåëè ðó÷êó ñ íàäïèñüþ «òåìáð», êîòîðàÿ îáû÷íî áûëà ñâÿçàíà ñ ãðóáûì ôèëüòðîì íèæíèõ ÷àñòîò è ïîçâîëÿëà â êàêîé-òî ñòåïåíè óïðàâëÿòü ÷àñòîòíîé õàðàêòåðèñòèêîé. Â ëó÷øåì ñëó÷àå ýòè ýëåìåíòû óïðàâëåíèÿ ìîãëè ÷àñòè÷íî êîìïåíñèðîâàòü ïîòåðþ íèçêèõ ÷àñòîò, âûçâàííóþ ïëîõèì çâó÷àíèåì äèíàìèêà. Äëÿ áîëåå ñîâðåìåííîãî îáîðóäîâàíèÿ áûëè ðàçðàáîòàíû áîëåå ñëîæíûå ñõåìû óïðàâëåíèÿ, âêëþ÷àþùèå ðàçäåëüíûå ðåãóëÿòîðû íèçêèõ è âûñî-

êèõ ÷àñòîò (ðåãóëÿòîð òåìáðà Áàêñåíäàëëà), ïàðàìåòðè÷åñêèå ýêâàëàéçåðû è ãðàôè÷åñêèå ýêâàëàéçåðû. 0 Àìïëèòóäíûé îòêëèê (äÁ)

ÐÐàííèå ðàäèîïðèåìíèêè è ïðîèãðûâàòåëè

–5 0% (öåíòð) 20% 40% 60% 80% 100%

–10

–15

–20 20 R1 200

100

(à)

R2 3.6k

C1 47 nF

1.0k ×àñòîòà (Ãö)

10k

VIN

VR1 50k (ëèíåéíûé)

R3 3.6k

Ïîäúåì íèçêèõ/ îñëàáëåíèå âûñîêèõ ÷àñòîò R4 200

VOUT

C2 47 nF

Àìïëèòóäíûé îòêëèê (äÁ)

0 Ïîäúåì âûñîêèõ/ îñëàáëåíèå íèçêèõ ÷àñòîò

–5 0% (öåíòð) 20% 40% 60% 80% 100%

–10

–15

–20 20

100

(á) Ðèñóíîê 1. Ýòà ïðîñòàÿ ñõåìà ñ îäíîé ðåãóëèðîâêîé ïîçâîëÿåò óïðàâëÿòü òåìáðîì äëÿ òî÷íîé ïîäñòðîéêè áàëàíñà èëè òîãäà, êîãäà íåñêîëüêî ýëåìåíòîâ óïðàâëåíèÿ íåöåëåñîîáðàçíû èëè íå íóæíû.

1.0k ×àñòîòà (Ãö)

10k

Ðèñóíîê 2. Ñõåìà ðåãóëèðîâêè òåìáðà îáåñïå÷èâàåò õîðîøèå õàðàêòåðèñòèêè îòêëèêà êàê â íèæíåé (à), òàê è â âåðõíåé ïîëîâèíå (á) äèàïàçîíà ðåãóëèðîâàíèÿ.

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

Òåì íå ìåíåå, îäèíî÷íûé ðåãóëÿòîð òåìáðà ÷àñòî ìîæåò áûòü ïîëåçåí äëÿ òî÷íîé ïîäñòðîéêè áàëàíñà èëè òîãäà, êîãäà íåñêîëüêî ýëåìåíòîâ óïðàâëåíèÿ íåöåëåñîîáðàçíû èëè íå íóæíû. Ïðîñòîé âàðèàíò òàêîãî óïðàâëåíèÿ îáåñïå÷èâàåò ñèììåòðè÷íûé îòêëèê, ïëîñêèé â öåíòðå äèàïàçîíà ðåãóëèðîâêè (Ðèñóíîê 1). Ñìåùåíèå ðåãóëèðîâêè â îäíó ñòîðîíó îäíîâðåìåííî ïîäíèìàåò âûñîêèå ÷àñòîòû è çàâàëèâàåò íèæíèå, ïðèìåðíî íà 5.5 äÁ è 23 äÁ, ñîîòâåòñòâåííî. Òàêèì æå îáðàçîì, ñìåùåíèå ðåãóëèðîâêè â äðóãîì íàïðàâëåíèè ïîäíèìàåò íèçêèå ÷àñòîòû è çàâàëèâàåò âûñîêèå. Íà Ðèñóíêå 2 ïîêàçàíû òèïè÷íûå ÷àñòîòíûå õàðàêòåðèñòèêè â ïîëîñå îò 20 Ãö äî 20 êÃö ñ öåíòðàëüíîé ÷àñòîòîé 1 êÃö äëÿ íèæíåé è âåðõíåé ïîëîâèíû äèàïàçîíà ðåãóëèðîâàíèÿ. Åñòåñòâåííî, ÷òî äëÿ ñòåðåî ñõåìà äîëæíû áûòü äóáëèðîâàíà, à VR1 çàìåíåí ñäâîåííûì êîìïîíåíòîì. Ïîñêîëüêó ñõåìà ÿâëÿ-

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

åòñÿ ÷èñòî ïàññèâíîé, åå ëåãêî âñòðîèòü â ñèãíàëüíóþ öåïü. Îäíàêî äëÿ äîñòèæåíèÿ íàèëó÷øèõ ðåçóëüòàòîâ åé äîëæíà ïðåäøåñòâîâàòü öåïü ñ íèçêèì âûõîäíûì ñîïðîòèâëåíèåì (íèæå 100 Îì), à âõîäíîå ñîïðîòèâëåíèå ïîñëåäóþùåé öåïè äîëæíî áûòü âûñîêèì (áîëåå 250 êÎì). Â ýòèõ óñëîâèÿõ âíîñèìûå ïîòåðè (â öåíòðå) ïðèáëèæàþòñÿ ê 6 äÁ. Ïàññèâíûé õàðàêòåð ñõåìû ïîçâîëÿåò ìàñøòàáèðîâàòü âñå íîìèíàëû êîìïîíåíòîâ áåç âëèÿíèÿ íà ïåðåäàòî÷íóþ ôóíêöèþ ïî ïåðåìåííîìó òîêó. Ïðè ìåíüøèõ ñîïðîòèâëåíèÿõ ðåçèñòîðîâ (è áóëüøèõ çíà÷åíèÿõ åìêîñòåé) óëó÷øàåòñÿ îòíîøåíèå ñèãíàë/øóì, íî èìïåäàíñ âûõîäà ïðåäøåñòâóþùåé öåïè äîëæåí áûòü íèæå. Íîìèíàëû êîìïîíåíòîâ, ïîêàçàííûå íà ñõåìå, ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé õîðîøèé êîìïðîìèññ. Îáùåå îòíîøåíèå ñèãíàë/øóì â ïîëîñå 20 êÃö ïðè öåíòðàëüíîì ïîëîæåíèè ðåãóëÿòîðà ñîñòàâëÿåò ïîðÿäêà –113 äÁ îòíîñèòåëüíî óðîâíÿ 1 Â ñ.ê.ç. ÐË

ÑÕÅÌÛ

Ðåàëèçàöèÿ ôóíêöèé «èñêëþ÷àþùåå ÈËÈ» ñ ïîìîùüþ äèîäíîãî ìîñòà è òðàíçèñòîðà Raju Baddi EDN

Ïðè ðàçðàáîòêå ëîãè÷åñêèõ ñõåì äëÿ íàïðÿæåíèé ïèòàíèÿ, ïðåâûøàþùèõ îáû÷íûå, òàêèõ, íàïðèìåð, êàê 24 Â, ìîæíî èñïîëüçîâàòü ìèêðîñõåìû ëîãèêè ñòàíäàðòíûõ ñåìåéñòâ ñ ðåãóëÿòîðîì íàïðÿæåíèÿ è ïîäêëþ÷àòü èõ ÷åðåç òðàíñëÿòîðû óðîâíåé. Â êà÷åñòâå àëüòåðíàòèâû, åñëè ëîãèêà íå ñëèøêîì ñëîæíà è ñêîðîñòü íå î÷åíü âûñîêà, ëîãè÷åñêèå âåíòèëè ìîæíî ñîáðàòü èç äèñêðåòíûõ êîìïîíåíòîâ è óïðàâëÿòü èìè íåïîñðåäñòâåííî îò äîñòóïíîãî íàïðÿæåíèÿ. Ñäåëàòü íà äèñêðåòíûõ êîìïîíåíòàõ ñõåìû, ðåàëèçóþùèå ôóíêöèè «È», «ÈËÈ» è «ÍÅ», îòíîñèòåëüíî ïðîñòî, íî ôóíêöèè «èñêëþ÷àþùåå

ÈËÈ» è «èñêëþ÷àþùåå ÈËÈ-ÍÅ» îáû÷íî òðåáóþò îáúåäèíåíèÿ íåñêîëüêèõ áàçîâûõ ôóíêöèé «È», «ÈËÈ» è «ÍÅ». Â ýòîé ñòàòüå ïðåäñòàâëåí íåîáû÷íûé ìåòîä âûïîëíåíèÿ ôóíêöèé «èñêëþ÷àþùåå ÈËÈ», èñïîëüçóþùèé ñõåìó ñ äâóìÿ ðåçèñòîðàìè, ÷åòûðüìÿ äèîäàìè è îäíèì òðàíçèñòîðîì. Â êîíôèãóðàöèè ñ n-p-n òðàíçèñòîðîì ñõåìà ðàáîòàåò êàê «èñêëþ÷àþùåå ÈËÈ-ÍÅ», à p-n-p òðàíçèñòîð äàåò «èñêëþ÷àþùåå ÈËÈ». Ðàññìîòðèì ñõåìó íà Ðèñóíêå 1à. Êîãäà ëîãè÷åñêèå ñîñòîÿíèÿ âõîäîâ A è B ïðîòèâîïîëîæíû, íàïðÿæåíèÿ âûñîêîãî ëîãè÷åñêîãî

6.8k A ËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÂÕÎÄÛ

ËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÂÕÎÄÛ

10k

10k Y

B 10k

(à)

(á)

Ðèñóíîê 1. Ðåàëèçàöèÿ ëîãè÷åñêèõ ñõåì «èñêëþ÷àþùåå ÈËÈ-ÍÅ» (à) è «èñêëþ÷àþùåå ÈËÈ» (á) íà äèñêðåòíûõ êîìïîíåíòàõ ïîçâîëÿåò èì ðàáîòàòü ïðè áîëåå âûñîêèõ íàïðÿæåíèÿõ ïèòàíèÿ, ÷åì ñòàíäàðòíûå ñåìåéñòâà ëîãè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ.

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

óðîâíÿ çà âû÷åòîì 1.2 Â (ïàäåíèÿ íàïðÿæåíèÿ íà äèîäàõ) äîñòàòî÷íî äëÿ ïðÿìîãî ñìåùåíèÿ ïåðåõîäà áàçà-ýìèòòåð. Òðàíçèñòîð âêëþ÷àåòñÿ, è íàïðÿæåíèå ëîãè÷åñêîãî íóëÿ íà åãî êîëëåêòîðå ðàâíî ïðèáëèçèòåëüíî 0.6 Â + VL + VCE, ãäå VL – íàïðÿæåíèå íèçêîãî ëîãè÷åñêîãî óðîâíÿ, VCE – íàïðÿæåíèå êîëëåêòîð-ýìèòòåð. Åñëè æå ëîãè÷åñêèå ñîñòîÿíèÿ âõîäîâ A è B îäèíàêîâû, òðàíçèñòîð îòêðûòüñÿ íå ìîæåò, ïîýòîìó íàïðÿæåíèå íà âûõîäå Y ðàâíî íàïðÿæåíèþ èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ. Âûáîð â êà÷åñòâå êîëëåêòîðíîé íàãðóçêè ðåçèñòîðà 6.8 êÎì îñíîâàí íà íåîáõîäèìîñòè óïðàâëÿòü âõîäàìè A è B ñ ïîìîùüþ ñòàíäàðòíîé ÒÒË èëè ÊÌÎÏ ëîãèêè, íî âû ìîæåòå èçìåíèòü åãî ñîïðîòèâëåíèå â ñîîòâåòñòâèè ñî ñâîèì ïðèëîæåíèåì. Ëîãè÷åñêèå ÊÌÎÏ ìèêðîñõåìû ñåìåéñòâà 4000 ñïîñîáíû áåç ïðîáëåì îòäàâàòü èëè ïðèíèìàòü òîê 1 ìÀ ïðè íàïðÿæåíèè ïèòàíèÿ 5 Â. Íèçêîñêîðîñòíûå ìèêðîñõåìû ÒÒË ìîãóò îòäàâàòü òîê 0.4 ìÀ (â ñîñòîÿíèè «ëîã. 1») è ïðèíèìàòü 8 ìÀ (â ñîñòîÿíèè «ëîã. 0». Âûõîäíîãî òîêà 0.4 ìÀ äîñòàòî÷íî äëÿ óïðàâëåíèÿ áàçîé òðàíçèñòîðà, íî ïðè ëîãè÷åñêîì íîëå íà âõîäàõ À èëè Â ÷åðåç íèõ ïðîõîäèò òîê ýìèòòåðà, êîòîðûé âûçûâàåò áîëüøå áåñïîêîéñòâà â ñâÿçè ñ òåì, ÷òî âòåêàþùèé âûõîäíîé òîê ÊÌÎÏ ìèêðîñõåì îãðàíè÷åí çíà÷åíèåì 1 ìÀ. ×òîáû ïðè îáùåì òîêå 1 ìÀ, è ïðèìåðíî 250 ìêÀ, îñòàþùèõñÿ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

äëÿ âûõîäíîé íàãðóçêè, ïàäåíèå íàïðÿæåíèå ñîñòàâëÿëî ïîðÿäêà 5 Â, íåîáõîäèìî âûáðàòü ðåçèñòîð 6.8 êÎì (0.75 ìÀ × 6.8 êÎì). Äàëåå ðàññìîòðèì êîíôèãóðàöèþ «èñêëþ÷àþùåå ÈËÈ», â êîòîðîé ñ ëîãè÷åñêèì íóëåì íà âõîäàõ A èëè B ñâÿçàí òîê áàçû, à ñ ëîãè÷åñêîé åäèíèöåé – òîê ýìèòòåðà. Íàïðÿæåíèå «ëîã. 1» íà âûõîäå Y ñîñòàâëÿåò VH – 0.6 Â – VCE, (ãäå VH – íàïðÿæåíèå âûñîêîãî ëîãè÷åñêîãî óðîâíÿ), à íàïðÿæåíèå «ëîã. 0» ðàâíî ïðèìåðíî 0 Â, íî âûõîäíîé òîê îãðàíè÷åí êîëëåêòîðíûì ðåçèñòîðîì. Çäåñü ïðîáëåìà ñâÿçàíà ñ âûõîäíûì òîêîì ëîãè÷åñêîé åäèíèöû ìèêðîñõåì ÒÒË, êîòîðûé ÿâëÿåòñÿ òîêîì ýìèòòåðà òðàíçèñòîðà. Ïðè âûáîðå ñîïðîòèâëåíèÿ êîëëåêòîðíîãî ðåçèñòîðà, ðàâíîì 10 êÎì, ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ íà íåì ìîæåò äîñòèãàòü ïî÷òè 4 Â. Ýòîãî óðîâíÿ áûëî áû äîñòàòî÷íî äëÿ óïðàâëåíèÿ ÊÌÎÏ íàãðóçêàìè, íî íå ÒÒË, âõîäàì êîòîðûõ â ñîñòîÿíèè ëîãè÷åñêîãî íóëÿ òðåáóåòñÿ òîê íå ìåíåå 0.4 ìÀ. Ðåçèñòîð 10 êÎì îáåñïå÷èòü òàêîé òîê íå ìîæåò. Îäíàêî, èñïîëüçóÿ ïðåäûäóùóþ êîíôèãóðàöèþ «èñêëþ÷àþùåå ÈËÈ-ÍÅ» è äðóãóþ êîíôèãóðàöèþ òðàíçèñòîðíîãî èíâåðòîðà, ìîæíî ïîëó÷èòü ðàáîòîñïîñîáíóþ ñõåìó «èñêëþ÷àþùåå ÈËÈ» (Ðèñóíîê 1á). Òàêèì îáðàçîì, ñõåìà «èñêëþ÷àþùåå ÈËÈ» ïîäõîäèò òîëüêî äëÿ ñëó÷àåâ, êîãäà âõîäû A è B óïðàâëÿþòñÿ óðîâíÿìè ÊÌÎÏ/ÒÒË, à âûõîä Y ñïîñîáåí óïðàâëÿòü òîëüêî ÊÌÎÏ. ÐË

ÑÕÅÌÛ

Èíñòðóìåíòàëüíûé óñèëèòåëü ñ äèôôåðåíöèàëüíûìè âûõîäàìè Moshe Gerstanhaber EDN

Ñîâðåìåííûå âûñîêîïðîèçâîäèòåëüíûå ÀÖÏ èìåþò äèôôåðåíöèàëüíûå âõîäû, ïîçâîëÿþùèå äèôôåðåíöèàëüíî ðåàëèçîâàòü âåñü ïóòü ïðîõîæäåíèÿ ñèãíàëà îò äàò÷èêà äî ïðåîáðàçîâàòåëÿ. Ýòà ñòðóêòóðà îáåñ-

ïå÷èâàåò çíà÷èòåëüíûå ïðåèìóùåñòâà â õàðàêòåðèñòèêàõ, ïîñêîëüêó äèôôåðåíöèàëüíûå ñèãíàëû ðàñøèðÿþò äèíàìè÷åñêèé äèàïàçîí, óìåíüøàþò ôîí è óñòðàíÿþò ïîìåõè ïî çåìëå. Íà Ðèñóíêàõ 1à è 1á ïîêàçàíû

12 Â 1Â + – 0Â

+ AD8221

–

3Â

VOUT 12 Â

VREF 10k

R1 1k

–12 Â

R2 1k

OP27

ÂÛÕÎÄÍÎÅ ÍÀÏÐßÆÅÍÈÅ 12 Â

– –

(à)

–12 Â

10k

OP27 2Â

+ 2.5 Â

–12 Â 12 Â

1Â

(á)

+ – 0Â

+ AD8221

–

3.5 Â

VOUT VREF

R3 1k

R4 1k 12 Â

–12 Â

ÂÛÕÎÄÍÎÅ ÍÀÏÐßÆÅÍÈÅ

– OP27 1.5 Â

+ 2.5 Â

–12 Â

Ðèñóíîê 1. Ñõåìû ñ äèôôåðåíöèàëüíûìè âûõîäàìè ñ êîýôôèöèåíòàìè óñèëåíèÿ îäèí (à) è äâà (á) èìåþò âûñîêèå óðîâíè øóìîâ, ÷ðåçìåðíûå îøèáêè ñìåùåíèÿ è äðåéôà ñìåùåíèÿ, à òàêæå çíà÷èòåëüíûå îøèáêè óñèëåíèÿ è äðåéôà.

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

12 Â 1Â +

AD8221 –

0Â

VOUT VREF

–

3Â

R5 10k B

–12 Â

–

R6 10k

ÂÛÕÎÄÍÎÅ ÍÀÏÐßÆÅÍÈÅ

2.5 Â

OP27

12 Â

–12 Â

2Â

Ðèñóíîê 2. Ýòîò èíñòðóìåíòàëüíûé óñèëèòåëü ñ äèôôåðåíöèàëüíûì âûõîäîì ñîõðàíÿåò óñèëåíèå è íå äîáàâëÿåò ê âûõîäíîìó ñèãíàëó íè ñìåùåíèÿ, íè äðåéôà, íè øóìà.

äâå ðàñïðîñòðàíåííûå ñõåìû èíñòðóìåíòàëüíûõ óñèëèòåëåé ñ äèôôåðåíöèàëüíûì âûõîäîì. Ïåðâàÿ èìååò åäèíè÷íîå óñèëåíèå, à êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ âòîðîé ðàâåí äâóì. Îáå ñõåìû, îäíàêî, ïî ñðàâíåíèþ ñ èíñòðóìåíòàëüíûì óñèëèòåëåì ñ íåñèììåòðè÷íûì âûõîäîì, èìåþò ïîâûøåííûå øóìû è îøèáêè ñìåùåíèÿ, äðåéôà ñìåùåíèÿ, óñèëåíèÿ è äðåéôà óñèëåíèÿ. Íà Ðèñóíêå 2 èçîáðàæåí èíñòðóìåíòàëüíûé óñèëèòåëü ñ äèôôåðåíöèàëüíûì âûõîäîì, íå èìåþùèé íè îäíîãî èç ýòèõ íåäîñòàòêîâ. Â ñõåìå èñïîëüçóåòñÿ òîò ôàêò, ÷òî âûõîäíîé ñèãíàë èíñòðóìåíòàëüíîãî óñèëèòåëÿ AD8221 ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ðàçíîñòü ìåæäó âûõîäíûì íàïðÿæåíèåì VOUT è íàïðÿæåíèåì îïîðíîãî âûâîäà VREF. Â ýòîì âàðèàíòå ìåæäó äâóìÿ âûâîäàìè äîáàâëåí èíâåðòîð ñ óñèëåíèåì –1. Åñëè âõîäíîå íàïðÿæåíèå ðàâíî V, âûõîäíîå íàïðÿæåíèå (VOUT – VREF) òàêæå äîëæíî áûòü ðàâíî V. Íàïðÿæåíèå VREF íà îïîðíîì âûâîäå èìååò ïîëÿðíîñòü, ïðîòèâîïîëîæíóþ ïîëÿðíîñòè âûõîäíîãî ñèãíàëà VOUT. Ïîýòîìó âûõîäíîå íàïðÿæåíèå äîëæíî áûòü

VOUT =

÷òîáû âûïîëíèòü óñëîâèå

VOUT - VREF = V . Ïîäà÷à ñèãíàëà 2.5 Â íà íåèíâåðòèðóþùèé âûâîä îïåðàöèîííîãî óñèëèòåëÿ çàäàåò óðîâåíü âûõîäíîãî ñèíôàçíîãî ñèãíàëà. Îïåðàöèîííûé óñèëèòåëü óñòàíàâëèâàåò 2.5 Â â Óçëå B. Ñîîòâåòñòâåííî, åñëè ïîäàòü íà âõîä íàïðÿæåíèå 1 Â, â Óçëå A óñòàíîâèòñÿ íàïðÿæåíèå 1 Â, è 2 Â â Óçëå C. Òàêèì îáðàçîì, ïðåäåëû èçìåíåíèÿ âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ íà 0.5 Â âûøå è íà 0.5 Â íèæå, ÷åì 2.5 Â. Îøèáêè îò ðàçíîñòè VOUT – VREF ÿâëÿþòñÿ ôóíêöèåé òîëüêî èíñòðóìåíòàëüíîãî óñèëèòåëÿ. Òàêèå àðòåôàêòû êàê ñìåùåíèå, øóìû

VIN 2

VREF

V = - IN , 2

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

Ðèñóíîê 3. Âõîäíîé ñèãíàë àìïëèòóäîé 2 Â ïèê-ïèê è ÷àñòîòîé 1 êÃö (ââåðõó) è äèôôåðåíöèàëüíûå âûõîäíûå ñèãíàëû (âíèçó).

ÑÕÅÌÛ

è îøèáêè óñèëåíèÿ, ïîðîæäàåìûå èíâåðòèðóþùèì óñèëèòåëåì è ðåçèñòîðàìè, îäèíàêîâî âëèÿþò íà îáà âûõîäà. Ïîýòîìó îíè ïðèñóòñòâóþò òîëüêî â ñèíôàçíîì âûõîäíîì ñèãíàëå è ïîäàâëÿþòñÿ ÀÖÏ. Ðàáîòó óñèëèòåëÿ èëëþñòðèðóåò Ðèñóíîê 3. Âåðõíÿÿ îñöèëëîãðàììà ñîîòâåòñòâóåò âõîäíîìó ñèãíàëó àìïëèòóäîé 2 Â ïèê-ïèê ñ ÷àñòîòîé 1 êÃö. Íèæíÿÿ îñöèëëîãðàììà ïðåäñòàâëÿåò äâà âûõîäíûõ ñèãíàëà. Ñèíôàçíîå âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ðàâíî 2.5 Â. Ñïåêòðàëüíàÿ ïëîòíîñòü äèôôåðåíöèàëüíîãî âûõîäíîãî ñèãíàëà ïîêàçàíà íà Ðèñóíêå 4. ÐË Ðèñóíîê 4. Ñïåêòð âûõîäíîãî äèôôåðåíöèàëüíîãî ñèãíàëà àìïëèòóäîé 2 Â ïèê-ïèê ñ ÷àñòîòîé 1 êÃö.

Ìàòåðèàëû ïî òåìå

ÑÕÅÌÛ

1. Datasheet Analog Devices AD8221 2. Datasheet Analog Devices OP27

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

Óâåëè÷åíèå ÊÏÄ ìàëîøóìÿùåãî àíàëîãîâîãî äðàéâåðà TEC Dave Conrad EDN

Â òèïè÷íîì äðàéâåðå òåðìîýëåêòðè÷åñêîãî îõëàäèòåëÿ (ThermoElectric Cooler – TEC) äëÿ óïðàâëåíèÿ ñõåìîé H-ìîñòà ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ øèðîòíî-èìïóëüñíàÿ ìîäóëÿöèÿ (ØÈÌ). Òàêàÿ ñõåìà ðàáîòîñïîñîáíà, íî óïðàâëÿåò TEC ïîñðåäñòâîì î÷åíü áîëüøèõ èìïóëüñîâ òîêà. Ýòè ïðÿìîóãîëüíûå èìïóëüñû, ðàçìàõ êîòîðûõ ÷àñòî äîñòèãàåò çíà÷åíèÿ ìàêñèìàëüíî äîïóñòèìîãî òîêà TEC, ìîãóò ñîçäàâàòü çíà÷èòåëüíûå ïîìåõè íà øèíàõ ïèòàíèÿ è çåìëè ïå÷àòíîé ïëàòû,

ñïîñîáíûå íàðóøàòü ðàáîòó ÷óâñòâèòåëüíûõ àíàëîãîâûõ öåïåé. Êîíå÷íî, äëÿ óìåíüøåíèÿ øóìà, âûçâàííîãî ØÈÌ, ìîæíî èñïîëüçîâàòü øóìîâûå ôèëüòðû è ñïåöèàëüíûå ìåòîäû ðàçâîäêè ïå÷àòíûõ ïëàò, íî ýòè ìåðû ìîãóò óñëîæíèòü êîíñòðóêöèþ è, òåì íå ìåíåå, íå îáåñïå÷èòü ñíèæåíèÿ øóìà, äîñòàòî÷íîãî äëÿ ÷óâñòâèòåëüíûõ öåïåé. Îäíèì èç ðåøåíèé áûëî áû èñïîëüçîâàíèå äëÿ óïðàâëåíèÿ TEC ëèíåéíîé ñõåìû, èñêëþ÷àþùåé ñèëüíîòî÷íûå èìïóëüñû äðàé-

V1 + Rser-0.001

–

M3 FDS6575

M4 FDS6575

5 R_TEC

M1 IRLHM620

U1 – +

+ – AD8602

9.01k

1.9

M2 IRLHM620

U2 +

–

AD8602 –

V2 + – .dc v2 0 2 0.001

R4 0.1

1.0k 1 Rser-0.001

R2 0.1

Ðèñóíîê 1. H-ìîñò óïðàâëÿåòñÿ àíàëîãîâûìè ñèãíàëàìè äëÿ óïðàâëÿåìûõ íàïðÿæåíèåì èñòî÷íèêîâ âòåêàþùåãî òîêà â íèæíåì ïëå÷å è öèôðîâûìè ñèãíàëàìè äëÿ ïåðåêëþ÷åíèÿ ïîëÿðíîñòè òîêà, êîòîðàÿ èçìåíÿåò íàïðàâëåíèå òåïëîâîãî ïîòîêà.

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

ÑÕÅÌÛ

1.8A

I(R_tec)

(V(n002)-V(n004))*I(R_tec)

1.5W 1.4W

1.6A 1.4A 1.2A

0.8A

0.4A 0.2A

(V(n002)-V(n004))*I(R_tec)

3.3W

2.2A

3.0W

1.2W

2.0A

2.7W

1.1W

1.8A

2.4W

1.6A

2.1W

0.8W

1.4A

1.8W

0.7W

1.2A

1.5W

0.8A

1.2W

0.4W

0.6A

0.9W

0.3W

0.4A

0.6W

0.2A

0.3W

1.0W

0.6W 0.6A

I(R_tec)

1.3W

0.9W 1.0A

2.4A

0.5W

0.2W 0.1W

0.0A 0.0W 0.0V 0.2V 0.4V 0.6V 0.8V 1.0V 1.2V 1.4V 1.6V 1.8V 2.0V

Ðèñóíîê 3. Ñíèæåíèå íàïðÿæåíèÿ èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ V1 äî 3.3 Â óìåíüøàåò ïèêîâóþ ìîùíîñòü, ðàññåèâàåìóþ òðàíçèñòîðîì äðàéâåðà M1, äî 1.35 Âò ïðè òîêå TEC, ðàâíîì 0.8 À. Ïðè ìàêñèìàëüíîì òîêå 1.65 À M1 ðàññåèâàåò ìîùíîñòü âñåãî 20 ìÂò. (Ïî ãîðèçîíòàëè – óïðàâëÿþùåå íàïðÿæåíèå V2).

Ðèñóíîê 2. Êîãäà íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ V1 ðàâíî 5 Â, ìàêñèìàëüíàÿ ìîùíîñòü, ðàññåèâàåìàÿ òðàíçèñòîðîì äðàéâåðà M1, ñîñòàâëÿåò 3.15 Âò ïðè òîêå TEC, ðàâíîì 1.25 À. Ïðè ìàêñèìàëüíîì òîêå 2.0 À M1 ðàññåèâàåò ìîùíîñòü 1.9 Âò. (Ïî ãîðèçîíòàëè – óïðàâëÿþùåå íàïðÿæåíèå V2).

âåðà ØÈÌ. Îäíàêî ëèíåéíûå äðàéâåðû èìåþò íåâûñîêèé ÊÏÄ, ÷òî óâåëè÷èâàåò ðàññåèâàíèå òåïëà â óïðàâëÿåìûõ óñòðîéñòâàõ. Â äàííîé ñòàòüå ïðåäëàãàåòñÿ òðåòèé ïîäõîä, îñíîâàííûé íà äðàéâåðå ñ òîïîëîãèåé H-ìîñòà. Äëÿ ñíèæåíèÿ òåïëîâûõ ïîòåðü ïðîõîäíûå òðàíçèñòîðû â ýòîé ñõåìå ðàáîòàþò â ðåæèìàõ, áëèçêèõ ê íàñûùåíèþ. Ïîñëå îçíàêîìëåíèÿ ñî ñõåìîé ìû ñðàâíèì âàðèàíòû ñ íàïðÿæåíèÿìè ïèòàíèÿ 5 Â è 3.3 Â. Èñïîëüçîâàíèå â íèæíåì ïëå÷å ìîñòà óïðàâëÿåìûõ íàïðÿæåíèåì èñòî÷íèêîâ âòåêàþùåãî òîêà, ðàáîòàþùèõ âáëèçè íàñûùåíèÿ ïðè ìàêñèìàëüíûõ òîêàõ, è ïîëíîñòüþ íàñûùåííûõ ïåðåêëþ÷àòåëåé â âåðõíåì ïëå÷å ïîçâîëèò íàì ñíèçèòü íàïðÿæåíèå èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ äî òî÷êè, ãäå ñóììà ïàäåíèé íàïðÿæåíèé íà ïðîõîäíûõ òðàíçèñòîðàõ è íàãðóçêå ëèøü ÷óòü ìåíüøå íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ, íåîáõîäèìîãî äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ìàêñèìàëüíîãî âûõîäíîãî òîêà äðàéâåðà (Ðèñóíîê 1). Ïðè èñïîëüçîâàíèè òàêîé àðõèòåêòóðû íàïðÿæåíèå èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ ìîæíî ðåãóëèðîâàòü, ÷òîáû ìèíèìèçèðîâàòü ïîòåðè ýíåðãèè, â òîæå âðåìÿ, ïîçâîëÿÿ òîêó, ïðîõîäÿùåìó ÷åðåç TEC, ïðè íåîáõîäèìîñòè äîñòèãàòü çíà÷åíèé, áëèçêèõ ê ìàêñèìàëüíî äîïóñòèìîìó. Âûáîð MOSFET ñ î÷åíü íèçêèìè ñîïðîòèâëåíèÿìè îòêðûòûõ êàíàëîâ è òîêîèçìåðèòåëüíûõ ðåçèñòîðîâ ñ ìèíèìàëü-

íî âîçìîæíûìè ñîïðîòèâëåíèÿìè ìîæåò ïîìî÷ü ñíèçèòü ðàññåèâàåìóþ ìîùíîñòü. Ïîðîãîâîå íàïðÿæåíèå èñïîëüçóåìûõ ñ ñõåìå MOSFET äîëæíî áûòü ìåíüøå 2 Â. Çà ñ÷åò ñíèæåíèÿ íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ ñ 5 Â äî 3.3 Â ìàêñèìàëüíûé òîê áûë óìåíüøåí ñ 2 À ïðè âõîäíîì íàïðÿæåíèè 2 Â äî 1.63 À ïðè âõîäíîì íàïðÿæåíèè 1.63 Â (Ðèñóíêè 2 è 3). Äî òåõ ïîð, ïîêà ýòî íå çàòðàãèâàåò òðåáóåìûå õàðàêòåðèñòèêè òåïëîâîé ïðîèçâîäèòåëüíîñòè êîíñòðóêöèè, ïðåèìóùåñòâà î÷åâèäíû; ïèêîâàÿ ìîùíîñòü, ðàññåèâàåìàÿ íà ïðîõîäíûõ òðàíçèñòîðàõ, áûëà ñíèæåíà ñ 3.3 Âò äî 0.8 Âò, ÷òî îçíà÷àåò ñîêðàùåíèå òåïëîâûõ ïîòåðü íà 75%. Ìîùíîñòü, ðàññåèâàåìàÿ â òðàíçèñòîðå M1 ïðè òîêå 1.63 À (ïðè ñðàâíåíèè ñëó÷àåâ ñ îäèíàêîâûìè òîêàìè íàãðóçêè è íàïðÿæåíèÿìè ïèòàíèÿ 5 Â è 3.3 Â), áûëà ñíèæåíà ñ 2 Âò äî ïðèáëèçèòåëüíî 20 ìÂò (Ðèñóíîê 3). Â òðàíçèñòîðàõ M3 è M4 ìàêñèìàëüíàÿ ìîùíîñòü ðàññåèâàåòñÿ ïðè ìàêñèìàëüíîì òîêå. Ýòè óñòðîéñòâà ðàáîòàþò â ðåæèìàõ íàñûùåíèÿ èëè îòñå÷êè, ïîýòîìó ðàññåèâàåìàÿ èìè ìîùíîñòü íèêîãäà íå ïðåâûøàåò íåñêîëüêèõ äåñÿòêîâ ìèëëèâàòò. Ýòî ëèíåéíîå ðåøåíèå ñ âûñîêèì ÊÏÄ îñîáåííî ïîäõîäèò äëÿ ïðèëîæåíèé ñ òåðìîýëåêòðè÷åñêèìè îõëàäèòåëÿìè, ïèòàåìûõ îò áàòàðåé. Ñõåìà òàêæå îáåñïå÷èâàåò ïðåèìó-

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

ùåñòâà â ñèñòåìàõ ñ ïèòàíèåì îò ñåòè ïåðåìåííîãî òîêà, óñòðàíÿÿ ýëåêòðè÷åñêèå ïîìåõè, ñîçäàâàåìûå èìïóëüñàìè òîêà ñ êðóòûìè ôðîíòàìè. Ïðèìåð ñõåìû íà Ðèñóíêå 1 äëÿ ïðîñòîòû ïîêàçûâàåò òîëüêî îõëàæäåíèå (èëè íàãðåâ, â çàâèñèìîñòè î òîãî, êàê óñòàíîâëåí TEC), íî ñõåìà ìîæåò áûòü ëåãêî àäàïòèðîâàíà äëÿ äâóõðåæèìíîé ðàáîòû. Â òåõ ñëó÷àÿõ, êîãäà íåîáõîäèìî öèôðîâîå óïðàâëåíèå, äîñòà-

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

òî÷íî ïðîñòî ïîäêëþ÷èòü öåïè óïðàâëåíèÿ TEC ê öèôðîâûì è àíàëîãîâûì âûõîäàì ìèêðîêîíòðîëëåðà, ÷òîáû îáåñïå÷èòü êàê íàãðåâ, òàê è îõëàæäåíèå. ÐË

Ìàòåðèàëû ïî òåìå

ÑÕÅÌÛ

1. Datasheet Analog Devices AD8602 2. Datasheet ON Semiconductor FDS6575 3. Datasheet Infineon IRLHM620

Æóðíàë äëÿ òåõ, êòî èíòåðåñóåòñÿ ýëåêòðîíèêîé

Åñëè âàì íåáåçðàçëè÷íû òåìû: ìèêðîêîíòðîëëåðû àâòîìàòèçàöèÿ ñèëîâàÿ ýëåêòðîíèêà ñâåòîòåõíèêà ÑÀÏÐ èçìåðåíèÿ

èëè âû ÿâëÿåòåñü íîñèòåëåì ïåðåäîâûõ çíàíèé â äðóãèõ îáëàñòÿõ ýëåêòðîíèêè è ãîòîâû èõ ïîïóëÿðèçèðîâàòü ïðèãëàøàåì ê ñîòðóäíè÷åñòâó!