Импульсный преобразователь напряжения на ADP2504

С.АБРАМОВ, г.Оренбург.

Проектируя схему носимого электронного изделия, конструктор сталкивается с непростой задачей: как обеспечить схему стабильным напряжением при неуклонном разряде аккумуляторной батареи. А если необходимо использовать микроконтроллер с напряжением питания 5 В, то придется взять аккумулятор на значительно большее напряжение и смириться с низким КПД параметрического стабилизатора.

Другой выход — применить преобразователь напряжения со стабильным выходным напряжением. В литературе не раз описывалась подобная микросхема МАХ756. Предлагаю ознакомиться с другой микросхемой преобразователя — ADP2504, которая обладает гораздо лучшими параметрами. Микросхема выполнена в миниатюрном корпусе QFN размерами 3x3x1 мм. Напряжение питания — 2,3...5,5 В, выходное напряжение, в зависимости от модификации, — 2,8...5 В. Рабочая частота преобразователя — 2,5 МГц, т.е. требуется накопительная индуктивность 1...1.5 мкГн. Можно применить соответствующую ЧИП-индуктивность размерами 2,5x2x1 мм и конденсатор фильтра емкостью 22 мкФ размерами 2x1,25x1,25 мм. Максимальный ток нагрузки преобразователя — 1 А.
Микросхема имеет вход включения EN (вывод 6). В выключенном состоянии выходное напряжение обнуляется, а потребляемый ток составляет около 1 мкА. Также имеется вывод SYNC синхронизации преобразователя для уменьшения помех оборудованию, в котором он работает.

Рис.1

На рис.1 представлена схема преобразователя, которую можно использовать совместно с микроконтроллером. При этом включать преобразователь можно одной кнопкой SB1. После подключения батареи GB1 на выводе 6 D1 за счет резистора R1 присутствует "О", и преобразователь находится в режиме микропотребления. При нажатии кнопки SB1 напряжение с батареи через резистор R4 и диод VD1 поступает на вывод 6 D1, преобразователь запускается. ШИМ-импульсы с вывода 1 D1 сглаживаются конденсатором СЗ, фильтруются LC-цепочкой L1-C1, и постоянное напряжение +5 В поступает на шину питания микроконтроллера. С порта микроконтроллера (задается программно) подается логическая "1" на R2, и преобразователь продолжает работать после отпускания кнопки.
При повторном нажатии кнопки SB1 на шине ON_SB1 появляется "1", которая поступает на входной порт микроконтроллера, который программно снимает "1м с шины ON_5v, и преобразователь выключается.

Устройство собрано на двусторонней печатной плате размерами 13x15 мм (рис.2). Фольга на второй стороне платы полностью сохраняется и является землей и экраном. Со стороны дорожек просверлено 5 отверстий 0,5 мм для соединения дорожек с землей.

В данном устройстве применена микросхема ADP2504ACPZ-5.0 и ЧИП-элементы: индуктивности L1, L2 — CPL2512Т1R5M-TDK, конденсаторы С2, СЗ — типоразмера 1210-25-22.0-K-X5R-GRM-Murata, С1 — типоразмера 1206, резисторы — 0402.