Ako bezpečne a spoľahlivo spustiť spínanie napájania
Pri návrhu spínaného zdroja často návrh štartovacieho obvodu ovplyvňuje štartovací výkon, účinnosť konverzie a stabilitu spínaného zdroja pri vysokej teplote a vysokom tlaku. Ako navrhuje modul elektronického spínaného zdroja ZLG Zhiyuan stabilný, efektívny a bezpečný štartovací obvod?
Zatiaľ čo štartovací obvod poskytuje energiu pre systém, prináša riziko pre stabilitu napájacieho zdroja z dôvodu jeho vážnej straty v extrémnych podmienkach. Dobrý štartovací obvod poskytuje energiu pre napájací systém iba pri jeho spustení a prestane fungovať, keď systém beží normálne. Ako teda môžeme urobiť štartovací obvod bezpečným a spoľahlivým a prestať fungovať po vytvorení výstupného napätia? Poďme diskutovať o štartovacom obvode spínaného zdroja so mnou!
Koncepcia návrhu štartovacieho obvodu
Rozsah vstupného napätia spínaného zdroja DC-DC je široký a čip IC napájacieho zdroja potrebuje stabilné pracovné napätie, takže štartovací obvod musí poskytovať bezpečné a stabilné štartovacie napätie pre IC. Ako je znázornené na obrázku 1 nižšie, ide hlavne o jednoduchý štartovací obvod zložený z rezistorov a trubíc stabilizujúcich napätie. Pri normálnej prevádzke štartovací obvod spotrebúva veľa energie, najmä keď je spínaný zdroj v prostredí s vysokou teplotou, vysokým vstupným napätím a plným výstupom, štartovací obvod je vážne prehriaty, čo ľahko ohrozí stabilitu systému. a znížiť účinnosť konverzie spínaného zdroja energie.
Preto spúšťací obvod nie je vhodný na poskytovanie energie pre napájací IC a ochranný obvod na dlhú dobu a vo všeobecnosti poskytuje energiu pre systém iba v čase spustenia. Keď sa vytvorí výstupné napätie, pomocné vinutie s menšou stratou poskytuje energiu pre čip a ochranný obvod a štartovací obvod musí v tomto čase prestať pracovať.
Návrh bežného spúšťacieho obvodu
V súčasnosti štartovací obvod bežne používaný v spínaných zdrojoch používa dve triódy na sekundárne zosilnenie, čo môže byť ekvivalentné trojpólovému lineárnemu regulovanému zdroju. Má výhody rýchleho štartovania, bezpečného a spoľahlivého výkonu a okamžitého zastavenia po vytvorení výstupného napätia.
Vstupné napätie VIN poskytuje IB prúd pre NPN tranzistor Q1, ktorý je v oblasti zosilnenia, a IC je zosilňovací prúd a báza PNP tranzistora Q2. Riadením prúdu IC môže byť Q2 v nasýtenom stave a nabíjať kondenzátor C nasýteným prúdom IE, kým Q2 nie je v polouzavretom alebo polonasýtenom stave. V tomto čase je kondenzátor ekvivalentný zdroju konštantného prúdu, ktorý poskytuje energiu pre IC čip. Keď napätie kondenzátora klesne na určitú hodnotu, štartovací obvod pokračuje v nabíjaní kondenzátora, kým pomocný napájací zdroj nemá napätie a potom sa Q1 vypne rozdelením napätia medzi odpory R2 a R3. V tomto čase štartovací obvod prestane fungovať a potom je napájanie čipu úplne zabezpečené pomocným vinutím.
Spustenie spínaného zdroja možno rozdeliť do troch etáp. V prvej fáze IE nabíja kondenzátor C prúdom približne 1 mA pri zapnutí. Keď napätie VDD dosiahne mosfet UCC28C40, vstúpi do druhého stupňa, kde sa saturačný prúd zvýši na 5 mA a kondenzátor sa naďalej nabíja, zatiaľ čo dodáva energiu do IC. Keď je výstupné napätie ustálené, vstupuje do tretieho stupňa, keď je prúd IE nulový, spúšťací obvod prestane fungovať a napätie VDD stúpa na napätie pomocného vinutia. Počas celého štartovacieho procesu je prúd IE relatívne malý a jemný, takže obvod je bezpečný a spoľahlivý.
