NE_5_2008.pdf

СОДЕРЖАНИЕ

№5 (51), 2008 г.

КОМПОНЕНТЫ

Информационно-технический

журнал.

АНАлОгОвЫЕ МИКРОСхЕМЫ

Драйверы MOSFET компании Texas Instruments

Евгений Звонарев ..............................................................................3

Учредитель – ЗАО «КОмпэл»

Издается с 2005 г.

Многоканальные АЦП с одновременным сэмплированием

(Maxim Integrated Products)

Анатолий Андрусевич .......................................................................8

Свидетельство о регистрации:

пИ № ФС77-19835

МИКРОКОНТРОллЕРЫ

Новые ARM-микроконтроллеры NXP Semiconductors

Дмитрий Цветков ............................................................................11

Редактор:

Геннадий Каневский

vesti@compel.ru

Помощник редактора:

Анна Кузьмина

DSP

Новинки семейства цифровых медиапроцессоров DaVinci

(Texas Instruments)

Алексей Пантелейчук … .................................................................15

Редакционная коллегия:

Юрий Гончаров

Алексей Гуторов

Игорь Зайцев

Евгений Звонарев

Сергей Кривандин

Александр Райхман

Борис Рудяк

Игорь Таранков

Илья Фурман

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ

Новинки Mean Well мощностью 125...250 Вт

для промышленной автоматики и торговых автоматов

Сергей Кривандин ...........................................................................17

СИлОвАЯ ЭлЕКТРОНИКА

Новый транзистор преодолевает барьер мощности 1 кВт

(Freescale Semiconductor)

Александр Акименко .......................................................................20

Дизайн, графика, верстка:

Елена Георгадзе

Владимир писанко

Евгений Торочков

БЕСПРОвОДНЫЕ ТЕхНОлОгИИ

Радиомодули компании Panasonic

Олег Пушкарев ....................................................................................22

Распространение:

Анна Кузьмина

ДАТЧИКИ

Новые емкостные датчики влажности

(Honeywell)

Андрей Еманов ................................................................................26

Электронная подписка:

www.compeljournal.ru

Отпечатано:

«Гран при»

г. Рыбинск

ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА

Тираж – 1500 экз.

вОПРОСЫ ТЕОРИИ

Применение трансимпедансных усилителей

(National Semiconductor)

Дэвид Вестерман .............................................................................29

Подписано в печать:

17 апреля 2008 г.

НОВОСТИ ЭЛЕКТРОНИКИ №5, 2008

ОТ РЕДАКТОРА

Уважаемые

читатели!

в Китае. Естественно, при этом ком-

плектация также минует российский

рынок. С другой стороны, азиатский

рынок давно освоил массовый вы-

пуск изделий электроники, и в на-

стоящее время его технологическое

оснащение достигло таких высот, о

которых российские производители,

с их единичными закупками импор-

тных производственных линий для

зеленоградских предприятий, могут

только мечтать.

За счет чего же возможен еще бо-

лее интенсивный рост рынка? Дума-

ется, в первую очередь за счет роста

оборонного заказа и экспорта высо-

котехнологичных комплексов воо-

ружения. эти отрасли, по понятным

причинам, никогда не войдут в пуб-

лично декларируемые национальные

программы, но нынешнее состояние

дел в мировой политике заставляет

уделять им первостепенное внима-

ние. при этом следует отметить, что

правительство серьезно озаботилось

большой долей импортных комп-

лектующих в отечественных разра-

ботках вооружений и приняло спе-

циальную программу по замене их

отечественными разработками. Вре-

мя покажет, удастся ли что-то сде-

лать в этом направлении.

Редакция с удовольствием выслу-

шает ваше мнение по высказанным

вопросам.

«Несколько рос-

сийских компа-

ний уже разра-

ботали приставки

цифрового теле-

видения и модули

GPS+ «ГлОНАСС». эти изделия

ждут начала массового производс-

тва. За счет начала массового про-

изводства этих изделий возможен

рост рынка электронных компонен-

тов для потребительской электрони-

ки более 100% в год».

приведенная цитата – часть ин-

тервью моего коллеги, директора

Издательского дома «электроника»

Ивана покровского, электронно-

му журналу C-News. Весь материал

посвящен рекордному росту россий-

ского рынка электронных компонен-

тов в 2007 году: 30% против 21,7% в

2006 году и 19% в 2005 году.

Действительно ли возможно до-

стичь показателей, озвученных Ива-

ном покровским? Я бы высказался

осторожнее: возможно, но при ус-

ловии действительно серьезной го-

сударственной поддержки, в том

числе – ослабления налогового бре-

мени и стратегических финансовых

вливаний в отрасль. пока что от-

сутствие налоговых льгот при стро-

ительстве и в начале работы новых

сборочных предприятий – с одной

стороны, и высокие таможенные

пошлины на ввоз электронных ком-

понентов и комплектующих – с дру-

гой, заставляют российских произ-

водителей минимизировать затраты,

организуя сборку изделий, скажем,

С уважением,

Геннадий Каневский

АНАЛОГОВЫЕ МИКРОСХЕМЫ

Евгений Звонарев (КОМПЭЛ)

ДРАйвЕРЫ MOSFET

КОМПАНИИ

TExaS InSTruMEnTS

Новые изоляторы цифровых

сигналов

Компания Texas Instruments пред-

ставила на рынок высоковольтные

изоляторы цифровых сигналов се-

рии ISO72xx, полностью совмес-

тимые по выводам с изоляторами

ADuMxxxx.

Возможные области применения

цифровых изоляторов – схемы,

работающие в непосредственной

близости от мощных двигателей

или других источников сильно-

го электромагнитного излучения.

В такой среде очень велика веро-

ятность потерь данных или воз-

никновения ошибок при передаче

информации.

Учитывая этот важный факт, ком-

пания Texas Instruments приме-

нила в своих изоляторах новый

принцип гальванической развяз-

ки – сдвоенный емкостной барьер.

Изоляторы имеют от одного до че-

тырех каналов, скорость передачи

данных – до 150 мбит/сек, напря-

жение питания 3,3/5 В, напряже-

ние изоляции 2500 В эфф .

Рациональное использование ключей в силовых преобразовате-

лях предполагает эффективное управление ими. Эту задачу мож-

но решить с помощью драйверов МОП-транзисторов компании

Texas Instruments. В статье подробно рассмотрены универсаль-

ные драйверы для нижнего плеча и драйверы для синхронных

понижающих DC/DC-преобразователей.

DC или схема управления

электродвигателем в большинс-

тве случаев содержат в выход-

ном каскаде драйвер – устройство

для преобразования логических

уровней контроллера в сигналы

управления, достаточные для от-

крывания и закрывания мощных

полевых транзисторов с изолиро-

ванным затвором (мОп-транзис-

торов или MOSFET). повышение

рабочих частот преобразования –

одно из главных направлений си-

ловой электроники. Высокие час-

тоты преобразования позволяют

снизить массу и габариты импуль-

сных трансформаторов, дросселей

фильтров и конденсаторов. Ста-

тические и динамические характе-

ристики ключевых приборов пос-

тоянно улучшаются.

Обзор основных парамет-

ров драйверов MOSFET Texas

Instruments показан на рисунке 1.

Драйверы мОп-транзисторов

Texas Instruments можно разде-

лить на четыре группы:

• универсальные драйверы

нижнего плеча ( General-Purpose

Low-Side Drivers );

• драйверы для синхронных

понижающих DC/DC-преоб-

разователей ( Synchronous Buck

Drivers );

• драйверы для повышающих

DC/DC-преобразователей до

120 В;

• драйверы с цифровым уп-

равлением серии Fusion Digital

Power UCD7K ( Digital Power

Drivers ).

параметры драйверов общего

применения для нижнего плеча

приведены в таблице 1.

Диапазон напряжений пита-

ния некоторых драйверов достига-

ет 40 В, максимальный выходной

ток у самых мощных драйверов

UCC37321/UCC37322 составляет

9 А (пиковое значение). Высокие

выходные токи драйверов при ма-

лых длительностях нарастания и

спада импульсов получены благода-

ря выходному каскаду TrueDrive™

Texas Instruments. принципиальная

схема каскада TrueDrive показана

на рисунке 2. полевые транзисто-

ры обладают сильно выраженным

эффектом миллера (типовые вре-

менные диаграммы переключения

мОп-транзисторов показаны на

рисунке 4). Для уменьшения дейс-

твия эффекта миллера параллель-

но каскаду на полевых транзисто-

Рис. 1. Основные параметры драйверов МОП-транзисторов Texas Instruments

НОВОСТИ ЭЛЕКТРОНИКИ №5, 2008

п реобразователи AC/DC, DC/

АНАЛОГОВЫЕ МИКРОСХЕМЫ

Таблица 1. Основные параметры драйверов MOSFET для нижнего плеча компании Texas Instruments

Наимено-

вание

Коли-

чество

выходов

Конфигурация

Тип

выходного

каскада

Входные

уровни

TPS2811

инвертирующий

TrueDrive 2.0/2.0 25/25 4...40 40

CMOS

•

TPS2812

неинвертирующий

TrueDrive 2.0/2.0 25/25 4...40 40

CMOS

•

TPS2813

инвертирующий/не-

инвертирующий

TrueDrive 2.0/2.0 25/25 4...14 40

CMOS

•

TPS2814

с логическими эле-

ментами на входе

TrueDrive 2.0/2.0 25/25 4...14 40

CMOS

TPS2815

с логическими эле-

ментами на входе

TrueDrive 2.0/2.0 25/25 4...14 40

CMOS •

TPS2816

инвертирующий

TrueDrive 2.0/2.0 25/25 4...40 40

CMOS

•

TPS2817

неинвертирующий

TrueDrive 2.0/2.0 25/25 4...40 40

CMOS

•

TPS2818

инвертирующий

TrueDrive 2.0/2.0 25/25 4...40 40

CMOS

•

TPS2819

неинвертирующий

TrueDrive 2.0/2.0 25/25 4...40 40

CMOS

•

TPS2828

инвертирующий

TrueDrive 2.0/2.0 25/25 4...14 40

CMOS

TPS2829

неинвертирующий

TrueDrive 2.0/2.0 25/25 4...14 40

CMOS

UC3714

неинвертирующий

Биполярный 0.5/1.0 30/25 7...20 50 TTL/PWM • •

UC3715

инвертирующий/не-

инвертирующий

Биполярный 1.0/2.0 30/25 7...20 50 TTL/PWM • •

UCC27323

неинвертирующий

TrueDrive

4/4

25/25 4...15 35 TTL/CMOS

UCC27324

неинвертирующий

TrueDrive

4/4

25/26 4...15 35 TTL/CMOS

UCC27325

инвертирующий/не-

инвертирующий

TrueDrive

4/4

25/27 4...15 35 TTL/CMOS

UCC27423

инвертирующий

TrueDrive

4/4

25/28 4...15 35 TTL/CMOS •

UCC27424

неинвертирующий

TrueDrive

4/4

25/29 4...15 35 TTL/CMOS •

UCC27425

инвертирующий/не-

инвертирующий

TrueDrive

4/4

25/30 4...15 35 TTL/CMOS •

UCC37321

инвертирующий

TrueDrive 9.0/9.0 20/20 4...15 30 TTL/CMOS •

UCC37322

неинвертирующий

TrueDrive 9.0/9.0 20/20 4...15 30 TTL/CMOS •

Таблица 2. Драйверы MOSFET Texas Instruments и других производителей с совместимостью по выводам

TC426

MIC426

MAX626

MC33151

UCC37323 и UCC27423

(4 А, сдвоенные инвертирую-

щие)

TPS2811

(2 А, сдвоенные, инвер-

тирующие)

TC1426

MIC1426

TSC426

MC34151

TC4423

MIC4423

MAX4426

NCP4413

TC4426

MIC4426

NCP4423

TC427

MIC427

MAX627

MC33152

UCC37324 и UCC27424

(4 А, сдвоенные неинвертиру-

ющие)

TPS2812

(2 А, сдвоенные, неин-

вертирующие)

TC1427

MIC1427

TSC427

MC34152

TC4424

MIC4424

MAX4427

NCP4414

TC4427

MIC4427

NCP4424

UCC37325 и UCC27425

(4 А, инвертирующий + неин-

вертирующий)

TC428

MIC428

MAX628

MC33153 TPS2813

(2 А, инвертирующий +

неинвертирующий)

TC1428

MIC1428

TSC428

MC34152

TC4428

MIC4428

MAX4428

NCP4425

UCC37321

(9 А, один инвертирующий

драйвер)

MIC4420

NCP4421

MIC4421

MIC4451

UCC37322

(9 А, один неинвертирующий

драйвер)

MIC4429

NCP4422

MIC4422

MIC4452

НОВОСТИ ЭЛЕКТРОНИКИ №5, 2008

АНАЛОГОВЫЕ МИКРОСХЕМЫ

рах с разной структурой включен

каскад на биполярных транзис-

торах одной проводимости, что

позволило резко уменьшить дли-

тельности фронтов импульсов при

переключении мощного выходного

каскада TrueDrive™ даже при рабо-

те на нагрузку с большой емкостью.

Инвертор на входе верхнего NPN-

транзистора обеспечивает противо-

фазное переключение биполярных

ключей. Для отвода тепла от такого

мощного каскада Texas Instruments

использует корпус PowerPAD™ с

металлическим основанием (см. ри-

сунок 3). В таблицу 2 сведены

наименования драйверов Texas

Instruments более ранних выпус-

ков TPS2811/TPS2812/TPS2813

и рекомендуемые для них замены

с увеличенным выходным током.

Необходимо в обязательном поряд-

ке учитывать диапазон допустимых

напряжений питания, так как драй-

веры TPS2811/TPS2812/TPS2813

имеют встроенный стабилизатор на-

пряжения, что обеспечивает широ-

кий диапазон допустимых входных

напряжений до 40 В. Таблица 2 по-

может разработчику заменить не-

которые устаревшие микросхемы

других производителей современ-

ными драйверами с улучшенными

параметрами от Texas Instruments.

Конечно, перед принятием оконча-

тельного решения о замене разра-

ботчик должен внимательно срав-

нить параметры из документации

исходной и заменяемой микросхе-

мы, так как новые микросхемы мо-

гут иметь дополнительные функ-

ции, например, вход разрешения

«Enable». Для упрощения схемы

управления некоторые драйверы

имеют логические схемы во вход-

ных цепях, что во многих случаях

позволяет обойтись без внешних

логических элементов и уменьшить

количество корпусов микросхем в

схеме управления выходными кас-

кадами.

В таблице 3 показаны основ-

ные параметры драйверов для син-

хронных понижающих DC/DC-

преобразователей ( Synchronous

Buck Drivers ). преобразователи

с таким типом драйверов имеют

более высокий КпД преобразо-

вания, но более сложную схему

по сравнению с конверторами на

драйверах общего применения.

Рис. 2. выходной каскад драйверов TrueDrive

Рис. 3. Корпус PowerPaD

Рис. 4. временные диаграммы переключения МОП-транзисторов

Однако во многих случаях это

оправдано, поэтому синхронные

конверторы широко использует-

ся в устройствах, где очень важ-

ны малые потери преобразования.

Драйверы для синхронных пони-

жающих преобразователей Texas

Instruments подразделяет на три

класса по типу управления време-

нем задержки и возникающим при

этом потерям преобразования:

• драйверы с фиксированным

временем задержки ( Fixed Delay

Gate Drivers );

• драйверы с адаптацией вре-

мени задержки ( Adaptive Gate

Drivers ), имеющие меньшие поте-

ри по сравнению с драйверами с

фиксированной задержкой;

• драйверы с контроллером

для расчета времени задерж-

ки или предиктивные драйверы

( Predictive Gate Drivers ), имею-

щие наименьшие потери преобра-

зования по сравнению с предыду-

щими двумя типами драйверов.

Структурные схемы управле-

ния драйверов для синхронных

НОВОСТИ ЭЛЕКТРОНИКИ №5, 2008

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: