若何让开关电源启动电路加倍宁静靠得住?-KIA MOS管
信息来历:本站 日期:2022-08-04
在开关电源设想中,启动电路的设想常常会影响开关电源的启动机能、转换效力和在低温高压满载下的不变性;启动电路在为体系供给能量的同时,因为本身在极度卑劣环境下的严峻消耗会给电源的不变性带来危险。好的启动电路只在电源体系启动时为其供给能量,当体系普通运转后便遏制任务。
DC-DC开关电源的输出电压规模宽,而电源IC芯片又须要不变的任务电压,则启动电路就须要为IC供给宁静不变的启动电压。
以下图1所示,首要是一个由电阻和稳压管组成的简略启动电路,普通任务下该启动电路功耗较大,特别开关电源在低温环境、输出高压、输出满载的环境下启动电路发烧严峻极易给体系的不变带来危险,并且还会下降开关电源的转换效力。
图1 简略启动电路
是以,启动电路不合适永劫间延续地为电源IC及掩护电路供给能量,普通只在体系启动时辰为其供给能量。当输出电压成立后,则由消耗较小的赞助绕组为芯片及掩护电路供给能量,而此时的启动电路需遏制任务。
以下图2所示,为此刻开关电源中常用的启动电路,该电路接纳两个三极管做二级缩小,可等效为三端线性稳压电源,具备启动速率快、机能宁静靠得住、输出电压成立后立即遏制任务的长处。
输出电压VIN为NPN三极管Q1供给IB电流利用它处于缩小区,IC为缩小电流也为PNP三极管Q2的基极,经由进程对IC电流的节制,可以使Q2处于饱和状况并以IE的饱和电流向电容C充电,直到Q2处于半遏制或半饱和状况。
此时,电容就等效成一个恒流源为IC芯片供给能量,当电容电压降到必然值时,启动电路持续为电容充电,直到赞助供电有电压后,才经由进程电阻R2、R3之间的分压使Q1处于遏制状况,此时启动电路才遏制任务,以后芯片的供电完整由赞助绕组供给。
图2 规范启动电路
以下图3所示,为图2电路的尝试波形图,绿色为IE电流波形,黄色为VDD电压波形(示波器接纳zlgZDS2022)。
从图中可看出开关电源启动可分三个阶段,第一阶段,在电时IE以类似1mA的电流向电容C充电,当VDD电压到达UCC28C40门限电压时进入第二阶段,此时饱和电流增添至5mA,在为IC供电的同时持续为电容充电,当输出电压成立落后入第三阶段,此时IE电流为零,启动电路遏制任务,VDD电压回升至赞助绕组电压。
在启动的全部进程中,IE的电流都是比拟小并且比拟陡峭,以是该电路宁静靠得住。
图3 尝试电路波形图
要让启动电路宁静靠得住地运转,除须要的实际计较之外,更多应当注重的是器件的挑选,谨严的器件挑选能使电路的实在值加倍靠近计较的实际值。
稳压管D1要挑选静态电阻小、膝点低的,如许能使Q1基极的电位在输出电压大幅度变更下坚持一个较小的动摇,从而使得供电电压VDD不变。
电阻R1、R2、R3的电阻值在电路普通任务下尽能够取大一些,以减小启动电路的消耗。R4首要是限定IE电流使得Q2疾速到达饱和点,若是在前提许可下Q2的封装尽能够大一点以加强散热才能。
赞助绕组的电压也是影响启动电路不变的身分,赞助绕组电压偏低,则会使启动电路在开关电源带载时未能完整管断,Q2管在低温高压满载环境下很能够会因过热而销毁;
赞助绕组电压偏高,在某些非常环境下会使得赞助绕组供电的电压靠近或跨越电源IC的额外电压,对电源IC组成要挟。赞助绕组的电压太高也会对开关电源的全体效力有必然影响。
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