Использование стабилитрона для ограничения тока микросхемы при различных входных напряжениях

Я разрабатываю плату на основе соленоидного драйвера TI DRV110. В техническом описании поясняется, что:

" DRV110 может регулировать$V_{IN}$напряжение от более высокого внешнего напряжения питания,$V_S$, с помощью внутреннего обходного регулятора, который воспроизводит функцию идеального стабилитрона. Это требует, чтобы ток питания был достаточно ограничен внешним резистором между$V_S$и$V_{IN}$приколоть. "

$V_{IN}$эффективно всегда регулируется$15\mathrm{V}$. DRV110 может погрузиться между$1$и$3\mathrm{mA}$, но также требует достаточного тока для управления другими подключенными компонентами. В моей конструкции это$I_\mathrm{aux} = 1.5\mathrm{mA}$просто для управления сетью MOSFET и резисторов.

В техническом описании рекомендуется, чтобы для$V_S$(напряжение источника)$24V_\mathrm{DC}$, добавляем последовательный резистор ($R_s$) из$9\mathrm{k}\Omega$между$V_S$и$V_{IN}$. Это имеет смысл для меня. В$24\mathrm{V}$источник, устройство должно отрегулировать до$15\mathrm{V}$, капля$9\mathrm{V}$. Теперь мы можем сбросить$9\mathrm{V}$над резистором и на$9\mathrm{k}\Omega$, ток через внутренний стабилитрон равен$1\mathrm{mA}$.

1. Это не обеспечит достаточного тока, если мне нужно$I_\mathrm{aux}$хотя, верно? Нам понадобится$3.6\mathrm{k}\Omega$вместо этого у нас было бы в общей сложности$2.5\mathrm{mA}$.

2. Я тоже ограничен каким-то напряжением здесь, выше, чем$24\mathrm{V}$но не обязательно полный$48\mathrm{V}$что устройство может принять? В$48\mathrm{V}$мы бросаем$33\mathrm{V}$вплоть до$15\mathrm{V}$, и что$33\mathrm{V}/9\mathrm{k}\Omega = 3.66\mathrm{mA}$что слишком много для DRV110, чтобы утонуть.

Однако все становится странно, потому что DRV110 имеет широкий входной диапазон ($V_S$от 6 до$48\mathrm{V_{DC}}$) и я считаю, что в эталонном дизайне они пытались добавить внешний регулятор для более надежной конструкции. Ниже приведены примечания к эталонному проекту, а также схема. Обратите внимание, что в эталонном дизайне$I_\mathrm{aux}$был выше, поэтому требуемый ток больше похож на$9\mathrm{mA}$:

«В эталонном дизайне$R_S = R_1 + R_2$, а минимальное входное напряжение =$19.4\mathrm{V}$. Поэтому,

$$R_S = \frac{19.4 – 15}{ 1 + 0.11 + 8} = 480 \Omega.$$

Зенеровский диод$D_1$фиксирует напряжение до$20V$с помощью последовательного резистора$R_1$. При номинальном входном напряжении$24\mathrm{V_{DC}}$, стабилитрон$D_1$регулирует напряжение до$20\mathrm{V}$. Затем падение через$R_1$является$4\mathrm{V}$и через$R_2$является$5\mathrm{V}$. Это падение гарантирует, что$R_1$принимает на себя большую часть нагрузок из-за увеличения входного напряжения.

Приведенные выше расчетные значения при номинальном входном напряжении$24\mathrm{V_{DC}}$дает отношение$R_2/R_1 = 5/4$, что приводит к$R_2 = 300\Omega$и$R_1 = 178\Omega$. Эти значения гарантируют, что при увеличении входного напряжения потребляемый ток DRV110 останется постоянным».

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

Я просто не понимаю приведенной выше логики.

3. Не будет ли ток на DRV110 всегда $$\frac{(20-15)\mathrm{V}}{300\Omega} = 16.7\mathrm{mA},$$ значительно больше, чем предусмотрено проектом?

Теперь скажем, что входное напряжение было ниже (предположительно, они разработали его для всего лишь$19.4\mathrm{V}$). Позволять$V_s = 21\mathrm{V_{DC}}$. Ток через$R_1$является$(V_s - 20\mathrm{V})/ 178\Omega$что было бы$5.6 \mathrm{mA}$а это меньше тока через$R_2$который фиксируется на$16.7\mathrm{mA}$.

4. Вот бы$D_1$перестань цепляться за$20\mathrm{V}$и ток будет основан на последовательном сопротивлении$R_1 + R_2$? В этом сценарии это было бы$(21 - 15)\mathrm{V} / 478\Omega$что было бы$12.5\mathrm{mA}$, опять слишком высоко.

Я думаю, что мое понимание функции стабилитрона и/или потребляемого тока IC здесь ошибочно. Предполагается, что сеть ограничивает ток, поэтому, возможно, мне нужно перестать думать об этом как об определении потребляемого тока? На данный момент я слишком много думал об этом, и я не продвигаюсь вперед.

Всем спасибо!