Стабилизатор напряжения на LM3485

Эффективный стабилизатор напряжения на основе LM3485.

Экспериментируя с различными микросхемами для построения эффективного драйвера светодиода попалась микросхема управления P-канальным полевиком в верхнем плече питания. В даташите на эту микросхему есть разводка демонстрационной печатной платы, но очень плохого качества, по которой трудно что-либо понять. При помощи фотошопа удалось ее немного реставрировать и совместить маску деталей с разводкой:

На основе этой платы сделал шаблон для Sprint-Layout 5,0, а уже в нем нарисовал двухстороннюю печатную плату. Правда ее чуточку модифицировал под детали большего размера, а именно, заменил полевик на 2SJ598 в корпусе TO-252 вместо неизвестного в корпусе SOT-23 и индуктивность размером 10х10 мм вместо 6х6 мм. В остальном же топология платы осталась без изменений.

Свежевытравленные платы. Слева как раз и есть двухсторонняя Демо плата стабилизатора напряжения 3,3 вольта на LM3485, а справа еще для одной схемы.

Фото вид платы 30х35 мм:



Схема демонстрационной платы из даташита:

Неуказанные детали на схеме: Radj 24 кОм, Cadj 1000пф, Q1 2SJ598, D1 SR5100.

Собранная плата:

Проведение испытаний:

Плату, нагрузил проволочными резисторами общим сопротивлением около 1,1 Ома и включил контролируя выход на стоке полевика осциллографом. Вижу, что включился режим ограничения тока. Перепаял сопротивление Radj 24 кОм на землю, т.е. отключил защиту по току и сразу все заработало как надо.
Ток начинает появляться при входном напряжении 3,35 вольт и на 2-х амперах вообще все детали холодные, т.е. это явный признак хорошего КПД. Добавил еще нагрузочных сопротивлений, чтобы ток сделать ровно 3 ампера. Начал греться диод шоттки, но только он. Ни полевик, ни индуктивность не грелись. Добавил диоду в параллель еще такой же, но ни чего не изменилось. Тогда припаял к ним еще SR5100 и это сразу здорово понизило температуру до еле теплой даже почти после 15-минутной работы пока я доставал штатив, фотографировал схему, измерительные приборы и осциллограф. Так что 3 ампера для нее раз плюнуть вообще без каких либо радиаторов. Круто!

Ниже осциллограмма на стоке полевика как раз на 3-х амперах и 3,34 вольтах на выходе. О каком либо самовозбуждении даже и намека нет. Я даже закорачивал на не очень продолжительное время маленьким куском нихромовой проволоки 0,8 Ома к имеющейся нагрузке и смотрел на импульсы. Они просто стали шире, но напряжение на выходе стояло как вкопанное 3,34 вольта, а прибор тока сильно зашкалило(вычислил ток, он стал 7,145 ампера). Полевик стал горячим, но рукой можно легко удержать, т.е. не перегревался и это без какого-либо радиатора, а индуктивность и шоттки стали просто чуть теплее.

Показатели приборов.

На 2-х амперах на выходе и при 12-ти вольтах на входе КПД был 85%, а в данном случае КПД 81%. Это очень хорошие результаты.

По протекающим токам, земля на этой плате сосредоточена почти в одной точке на верхнем слое, но кроме 6-й ноги микросхемы. 6-я же нога замкнута на второй слой перемычками. Я попробовал сначала без перемычки на второй слой, чтобы проверить возможность обойтись односторонним монтажом и оно работает тоже без самовозбуждения, но почему-то на фронте импульса при выключении полевика, присутствуют не очень большие переходные процессы. Как сделал перемычку на второй слой, то они исчезли и фронт закрытия стал очень хорошим.

В общем, если кому понадобится стабилизатор напряжения с хорошими характеристиками, малым количеством недорогих деталей, то стоит обратить внимание на эту схему. На ее основе я буду делать драйвер мощного светодиода Cree XM-L для мопедной фары.

ЗЫ. С вышеуказанными деталями этот стабилизатор выдает 3,34 вольта, но сделать любое другое необходимое выходное напряжение можно легко рассчитав по простой формуле: VOUT = 1.242*(R1+R2)/R2

Ну и в заключении, для возможности повторения схемы, выкладываю печатную в формате Sprint-Layout 5,0.