Ikki chiqishli LDO tartiblagichlar: Rivojlangan ikki kanalli kuchlanishni tartibga solish yechimlari

Ikki chiqishli LDO-ni mustaqil ikki kanalli kuchlanishni tartibga solish qobiliyati zamonaviy elektron tizimlarni loyihalash uchun uning eng qad valuable xususiyatlaridan biridir. Har bir chiqish kanali boshqasidan mutlaqo mustaqil ishlaydi, bu muhandislarga turli kuchlanish darajalari, yuk toklari va yoqish/o‘chirish ketma-ketliklarini aniq ilovalar talablariga mos ravishda sozlash imkonini beradi. Bu mustaqillik shuni anglatadiki, bir chiqishdagi yuk o‘zgarishlari boshqa chiqishning tartibga solish sifatiga ta'sir qilmaydi va shu orqali ulangan barcha elektr zanjirlarga barqaror quvvat yetkazib berilishini ta'minlaydi. Ikki chiqishli LDO bu maqsadga alohida teskari aloqa konturlari, xatolik kuchaytirgichlari va har bir kanal uchun o'tkazuvchi elementlardan iborat murakkab ichki arxitektura orqali erishadi. Bu dizayn har bir chiqishning belgilangan kuchlanishini yuk toki yoki kirish kuchlanishidagi o‘zgarishlardan qat'i nazar, aniq dozalarda saqlashini ta'minlaydi. Muhandislar 5 V kirish manbasidan foydalangan holda, bir chiqishni 3,3 V talab qiladigan yuqori tokli raqamli sxemalar uchun, ikkinchisini esa nozik analog komponentlar uchun 1,8 V bilan bir vaqtda ta'minlashlari mumkin. Mustaqil ishlash himoya funksiyalariga ham tarqaladi: bir chiqishda oshiq tok sharoiti boshqa kanalning ishlashiga ta'sir qilmaydi va tizim ishonchliligini saqlab turadi. Bu qobiliyat raqamli va analog sxemalar turli quvvat kuchlanishlarini, shuningdek, turli shovqin va barqarorlik talablarini talab qiladigan aralash signalli ilovalarda ayniqsa qimmatli hisoblanadi. Mustaqil tartibga solish shuningdek, chiqishlarning aniq ketma-ketlikda yoqilishini ta'minlovchi ketma-ket ishga tushirish imkoniyatini ham ta'minlaydi, bu esa tizimning to'g'ri boshlang'ich sozlamasini ta'minlaydi. Rivojlangan ikki chiqishli LDO dizaynlari har bir kanal uchun mustaqil yumshoq ishga tushirish (soft-start) sxemalarini joriy etadi, bu esa o'tish toklarining cho'tqilari oldini oladi va ulangan komponentlarga keltiriladigan zararni kamaytiradi. Alohida kanallarni mustaqil ravishda o'chirish ham mumkin bo'lib, bu portativ ilovalarda batareyaning hayot davom etish muddatini saqlash uchun ishlatilmaydigan sxema bloklarini o'chirishga imkon beradigan murakkab quvvat boshqaruvi sxemalarini amalga oshirishni ta'minlaydi.

Ikki chiqishli LDOning juda past tushish (dropout) ko'rsatkichi batareyali va energiya samaradorligiga e'tibor qaratilgan qo'llanmalarga ajoyib samaradorlikni ta'minlaydi. Tushish (dropout) kuchlanishi — bu to'g'ri tartibga solish uchun kerak bo'ladigan kirish va chiqish kuchlanishlari o'rtasidagi minimal farqdir; zamonaviy ikki chiqishli LDO qurilmalari har bir kanalda 100–200 millivoltgacha bo'lgan tushish kuchlanishlarini qo'lga kiritadi. Bu juda past tushish (dropout) qobiliyati regulatorga chiqish kuchlanishlarini istalgan darajada doimiy saqlash imkonini beradi, hatto kirish kuchlanishi talab qilinayotgan chiqish darajasiga yaqinlashganda ham, shu bilan batareya manbalarining foydali quvvat sig'imi maksimal darajada ishlatiladi. Past tushish (dropout) kuchlanishidan kelib chiqadigan yuqori samaradorlik portativ qurilmalarda batareya ishlash muddatini uzartirishga va barcha qo'llanmalarda issiqlik hosil bo'lishini kamaytirishga bevosita olib keladi. Masalan, 3,6 V litij-ion batareyadan 3,3 V gacha tartibga solishda ikki chiqishli LDO batareya kuchlanishi taxminan 3,4 V gacha pasayguncha doimiy quvvat ta'minlashni davom ettiradi va quvvat manbasidan maksimal energiya olish imkonini beradi. Ikki chiqishli LDO qurilmalarida qo'llaniladigan ilg'or yarimo'tkazgich dizayn usullari orasida aniq moslashtirilgan MOSFET o'tkazuvchi elementlari va quvvat iste'molini minimal darajada kamaytiruvchi, lekin ajoyib yuk va chiziq tartibga solishini saqlaydigan optimallashtirilgan bias sxemalari mavjud. Juda past tushish (dropout) ko'rsatkichi ikkala chiqish kanalida ham doimiy ravishda saqlanadi, shu sababli biror kanal boshqasining samaradorligini buzmaydi. Bu samaradorlik afzalligi issiqlik boshqaruvi me'yorida muhim ahamiyat kasb etadigan avtomobil sohasida ayniqsa muhimdir, chunki kamroq quvvat dissipatsiyasi kamroq issiqlik hosil bo'lishini va ishonchlilikni oshirishni anglatadi. Yuqori samaradorlik shuningdek, ikki chiqishli LDOga ortiqcha temperaturaga ko'tarilishsiz yuqori chiqish toklarini qo'llab-quvvatlash imkonini beradi va uni bir vaqtda bir nechta yuqori samaradorlikdagi sxemalarni quvvatlantirish uchun mos qiladi. Zamonaviy ikki chiqishli LDO dizaynlari bu juda past tushish (dropout) xususiyatlarini saqlab, barqarorlik va tez o'tish (transient) javobini ta'minlaydigan ilg'or jarayon texnologiyalarini joriy etadi; shu tufayli vaqtinchalik yuk o'zgarishlari chiqish kuchlanishining og'ishiga sabab bo'lmaydi va bu esa sxema ishlashini ta'sirlashi mumkin bo'lgan holatlarni oldini oladi.

Ikki chiqishli LDO ning integratsiyalangan himoya va issiqlikni boshqarish xususiyatlari barcha ishlash sharoitlarida ishonchli ishlashni ta'minlaydigan to'liq himoyani ta'minlaydi va shu bilan birga regulyator hamda ulangan elektr zanjirlarni himoya qiladi. Bu murakkab himoya mexanizmlari har bir chiqish kanali uchun o'tkaziladigan tok cheklovlari, issiqlikdan avtomatik uzilish va qisqa tutashuvdan himoya kabi funksiyalarni o'z ichiga oladi; bu esa nozik ishlash sharoitlaridan kelib chiqqan zararlarni oldini oladigan mustahkam quvvat boshqarish yechimini yaratadi. Tokni cheklash himoyasi har bir chiqish kanalidan o'tayotgan tokni doimiy nazorat qiladi va oldindan belgilangan chegaralardan oshganda tokni avtomatik ravishda cheklaydi; bu o'tkazuvchi tranzistorlarga zarar yetkazmasdan, oddiy yuk sharoitlarida chiqish kuchlanishini tartibga solishni saqlab turadi. Har qanday chiqishda qisqa tutashuv sodir bo'lganda, ikki chiqishli LDO bu nosozlikni tezda aniqlaydi va qurilmani himoya qiluvchi tok cheklangan rejimga o'tkazadi; bu esa nosozlik bartaraf etilgandan so'ng tizimning tiklanish imkonini beradi. Issiqlikdan himoya qilish funksiyasi doimiy ravishda qo'shilish temperaturasini nazorat qiladi va temperatura xavfli darajadan yuqori bo'lganda issiqlikdan avtomatik uzilishni boshlaydi; bu esa ortiqcha issiqlik to'planishidan doimiy zararlanishni oldini oladi. Bu issiqlikni boshqarish xususiyati temperaturaning chegaraviy qiymatlarida tebranishlarni oldini oladigan gisterезisni ham o'z ichiga oladi va shu tufayli temperaturaning o'zgarishlarida barqaror ishlashni ta'minlaydi. Integratsiyalangan himoya reverse tokdan himoyaga ham kengaytirilgan bo'lib, tizimni o'chirish jarayonida chiqish kuchlanishlari kirish kuchlanishlaridan yuqori bo'lganda zararlanishni oldini oladi. Ilg'or ikki chiqishli LDO dizaynlari har bir kanal uchun tashqi boshqaruv orqali chiqishni faollashtirish imkonini beruvchi yoqish (enable) tishigini o'z ichiga oladi; bu qo'shimcha tizim darajasidagi himoya va quvvat boshqarish imkoniyatlarini ta'minlaydi. Himoya sxemalari nosozlik sharoitlariga tezda reaksiya berish uchun mo'ljallangan bo'lib, normal ishlashni buzishi mumkin bo'lgan noto'g'ri ishlashlarni minimal darajada kamaytirishga intiladi. Issiqlikni boshqarish xususiyatlari ko'pincha tizim boshqaruvchilariga ishlash temperaturalari me'yorida kritik darajaga yaqinlashganda ogohlantirish beruvchi issiqlik ogohlantirish chiqishlarini ham o'z ichiga oladi; bu esa oldindan issiqlikni boshqarish strategiyalarini amalga oshirish imkonini beradi. Himoya va issiqlikni boshqarishni integratsiyalash tashqi himoya sxemalariga ehtiyojni yo'q qiladi, komponentlar sonini kamaytiradi, umumiy tizim ishonchliligini oshiradi va atrof-muhit sharoitlarining butun diapazonida xavfsiz ishlashni ta'minlaydi.