Разработка и верификация поведенческих моделей линейных стабилизаторов напряжения с защитой от короткого замыкания и перегрузки в рабочем цикле

Авторы: Малаханов А. А., Малаханова А. Г., Васильева Ю. О.

Аннотация: Объектом разработки являются поведенческие модели линейного стабилизатора отрицательного напряжения в двух вариантах исполнения: с фиксированным значением выходного напряжения 5 В и с регулируемым выходным напряжением от значения опорного напряжения 1,25 до 14,5 В. В качестве прототипов моделей выбраны линейные стабилизаторы напряжения производства АО «ГРУППА КРЕМНИЙ ЭЛ»: 5348ЕМ035 (фиксированный вариант выходного напряжения) и 5348ЕР035 (регулируемый вариант выходного напряжения), а также их ближайший функциональный аналог UCC284DP производства «Texas Instruments». Стабилизаторы имеют защиту от короткого замыкания и перегрузки и относятся к группе стабилизаторов с низким падением напряжения. Поведенческие модели реализованы на языке SPICE и созданы преобразованием списков соединений схем замещения прототипов. Каждая схема замещения построена на базе функциональных схем интегральных микросхем стабили-заторов с учетом типовой схемы включения. Схемы замещения стабилизаторов реализованы на базе стандартных математических блоков, ограничителей, зависимых источников, управляемых ключей и пассивных элементов. Ограничения параметров прописаны внутри управляемых источников математическими соотношениями. В процессе верификации поведенческих моделей установлено соответствие результатов моделирования работы стабилизаторов в типовых схемах включения с заданными входными электрическими параметрами, указанными в технических описаниях производителей. Представлены результаты моделирования основных характеристик интегральных микросхем: входных и выходных напряжений, падения напряжения на стабилизаторе, временных диаграмм основных режимов работы интегральной микросхемы, включая режим защиты от короткого замыкания и перегрузки. Разработанные и верифицированные поведенческие модели линейных стабилизаторов напряжения 5348ЕМ035 и 5348ЕР035, а также их функционального аналога UCC284DP будут полезны при разработке, проектировании и исследовании характеристик устройств электропитания радиоэлектронного и промышленного оборудования и применимы в современных специализированных САПР схемотехнического и имитационного моделирования.

Ключевые слова: линейный стабилизатор напряжения, интегральная микросхема, поведенческая модель, orcad, spice, модели-рование

Библиография статьи: Малаханов А. А. Разработка и верификация поведенческих моделей линейных стабилизаторов напряжения с защитой от короткого замыкания и перегрузки в рабочем цикле / А. А. Малаханов, А. Г. Малаханова, Ю. О. Васильева // Доклады ТУСУР. – 2023. – Т. 26, № 2. – С. 103–108. DOI: 10.21293/1818-0442-2023-26-2-103-108