Hoe u veilig en betrouwbaar van stroom kunt wisselen
Bij het ontwerp van een schakelende voeding heeft het ontwerp van het startcircuit vaak invloed op de startprestaties, de conversie-efficiëntie en de stabiliteit van de schakelende voeding onder hoge temperatuur en hoge druk. Hoe ontwerpt de elektronische schakelende voedingsmodule van ZLG Zhiyuan een stabiel, efficiënt en veilig startcircuit?
Hoewel het startcircuit energie levert aan het systeem, brengt het risico's met zich mee voor de stabiliteit van de stroomvoorziening vanwege het ernstige verlies onder extreme omstandigheden. Een goed startcircuit levert alleen energie voor het voedingssysteem als het start, en stopt met werken als het systeem normaal werkt. Dus hoe kunnen we het startcircuit veilig en betrouwbaar maken en stoppen met werken nadat de uitgangsspanning tot stand is gebracht? Laten we het startcircuit van de schakelende voeding met mij bespreken!
Ontwerpconcept van startcircuit
Het ingangsspanningsbereik van de DC-DC-schakelende voeding is breed en de IC-chip van de voeding heeft een stabiele werkspanning nodig, dus het startcircuit moet een veilige en stabiele startspanning voor IC bieden. Zoals weergegeven in figuur 1 hieronder, is het hoofdzakelijk een eenvoudig startcircuit dat bestaat uit weerstanden en spanningsstabiliserende buizen. Bij normaal gebruik verbruikt het startcircuit veel stroom, vooral wanneer de schakelende voeding zich in een omgeving met hoge temperaturen, hoge ingangsspanning en volledige output bevindt, is het startcircuit ernstig oververhit, wat gemakkelijk risico's voor de stabiliteit van het systeem met zich meebrengt en verminder de conversie-efficiëntie van de schakelende voeding.
Daarom is het opstartcircuit niet geschikt om gedurende lange tijd energie te leveren aan het stroom-IC en het beveiligingscircuit, en levert het doorgaans alleen energie aan het systeem tijdens het opstarten. Wanneer de uitgangsspanning tot stand is gebracht, levert de hulpwikkeling met minder verlies energie voor de chip en het beveiligingscircuit, en het startcircuit moet op dit moment stoppen met werken.
Gemeenschappelijk ontwerp van het opstartcircuit
Momenteel gebruikt het startcircuit dat gewoonlijk wordt gebruikt bij schakelende voeding twee triodes voor secundaire versterking, wat equivalent kan zijn aan een lineair geregelde voeding met drie aansluitingen. Het heeft de voordelen van een hoge startsnelheid, veilige en betrouwbare prestaties en onmiddellijke stop nadat de uitgangsspanning tot stand is gebracht.
Ingangsspanning VIN levert IB-stroom voor NPN-transistor Q1, die zich in het versterkingsgebied bevindt, en IC is de versterkingsstroom en de basis van PNP-transistor Q2. Door de IC-stroom te regelen, kan Q2 zich in een verzadigde toestand bevinden en condensator C opladen met de verzadigde stroom van IE totdat Q2 zich in een semi-gesloten of semi-verzadigde toestand bevindt. Op dit moment is de condensator equivalent aan een constante stroombron om energie te leveren aan de IC-chip. Wanneer de condensatorspanning tot een bepaalde waarde daalt, gaat het startcircuit door met het opladen van de condensator totdat de hulpvoeding spanning heeft, en vervolgens wordt Q1 uitgeschakeld via de spanningsdeling tussen weerstanden R2 en R3. Op dit moment stopt het startcircuit met werken en wordt de voeding voor de chip volledig geleverd door de hulpwikkeling.
Het opstarten van een schakelende voeding kan in drie fasen worden verdeeld. In de eerste fase laadt IE de condensator C op met een stroomsterkte van ongeveer 1 mA bij het inschakelen. Wanneer de VDD-spanning de UCC28C40 mosfet bereikt, gaat deze de tweede fase in, waar de verzadigingsstroom toeneemt tot 5 mA, en de condensator opgeladen blijft terwijl hij stroom levert aan het IC. Wanneer de uitgangsspanning tot stand is gebracht, gaat deze naar de derde fase, wanneer de IE-stroom nul is, stopt het opstartcircuit met werken en stijgt de VDD-spanning naar de hulpwikkelspanning. Tijdens het hele startproces is de stroom van IE relatief klein en zacht, dus het circuit is veilig en betrouwbaar.
