بررسی جامع عملکرد، پایداری حرارتی و مشخصه های نویز تثبیت کننده ی ولتاژ منفی ۷۹۰۹ در کاربردهای تغذیه ی متقارن و سیستم های صوتی قابل حمل

آی سی ۷۹۰۹ به عنوان یکی از تثبیت کننده های ولتاژ منفی سه پایانه با خروجی ۹- ولت، علی رغم معرفی فناوری های جدیدتر، در کاربردهای صوتی قابل حمل، تغذیه های متقارن با ۷۸۰۹ و تجهیزات اندازه گیری میدانی که به ولتاژ منفی استاندارد ۹ ولت نیاز دارند، همچنان جایگاه ویژه ای دارد. این مقاله به ارزیابی جامع ساختار داخلی، پارامترهای کلیدی، تاریخچه ی پژوهشی و داده های تجربی منتشرشده در مورد ۷۹۰۹ می پردازد. بررسی ها نشان می دهند که افت ولتاژ نامی ۲ ولت، توان تلفاتی ۱۳٫۲ وات در شرایط جریان ۱٫۲ آمپر و ولتاژ ورودی ۲۰- ولت و نیاز به هیت سینک با مقاومت حرارتی کمتر از ۱۰ درجه بر وات از چالش های اصلی این قطعه هستند. داده های آنالیزشده از پژوهش های پیشین حاکی از آن است که دمای اتصال ۷۹۰۹ در توان تلفاتی یکسان حدود ۱۲ درصد بیشتر از ۷۸۰۹ است. با افزودن خازن ۱۰ میکروفاراد تانتالیوم به پایانه ی ادجاست، چگالی طیفی نویز در فرکانس ۱۰۰ هرتز از ۴۶ به ۱۳ میکروولت بر ریشه ی هرتز کاهش می یابد و با فیلتر تطبیقی به ۴ میکروولت می رسد، هرچند نویز ۷۹۰۹ حدود ۱۲ درصد بیشتر از ۷۸۰۹ است. مطالعات پیری شتاب یافته در شرایط خودرویی نشان داده اند که با افزودن دیود شاتکی محافظ، نرخ خرابی تا ۵۰ درصد کاهش می یابد. پاسخ گذرا به پله ی جریان بار ۰٫۱ تا ۱ آمپر، زمان نشست ۲۵ میکروثانیه با خازن خروجی الکترولیتی و ۴۲ میکروثانیه با خازن سرامیکی ثبت شده که حدود ۳۰ درصد کندتر از ۷۸۰۹ است. نسبت رد ریپل تغذیه در فرکانس ۱۲۰ هرتز حدود ۶۸ دسیبل و حاشیه فاز حدود ۴۸ درجه با خازن ۰٫۱ میکروفاراد اندازه گیری شده که به ترتیب ۴ دسیبل و ۸ درجه کمتر از ۷۸۰۹ است. نامتقارنی ولتاژ بین ۷۹۰۹ و ۷۸۰۹ در تغذیه های متقارن حدود ۲۵ میلی ولت است که با هیت سینک مشترک و خازن های تانتالیوم با ESR یکسان به زیر ۱۰ میلی ولت کاهش می یابد. یافته ها نشان می دهد که ۷۹۰۹ برای کاربردهای تغذیه ی متقارن با ولتاژ ۹ ولت، حساسیت نویز متوسط و نیاز به هزینه ی پایین، گزینه ای مناسب است، اما نیاز به مدیریت حرارتی دقیق تر، انتخاب محافظه کارانه ی خازن خروجی با توجه به حاشیه فاز کمتر، جبران نامتقارنی حرارتی و استفاده از دیود محافظ در کاربردهای خودرویی دارد.

Keywords:

۷۹۰۹ , تثبیت کننده ولتاژ منفی , ولتاژ خروجی ۹- ولت , تغذیه ی متقارن , نویز توان , پاسخ گذرا , قابلیت اطمینان خودرویی , سیستم های صوتی قابل حمل