並聯穩壓器加快電源啟動速度
發布時間:2009-10-30
中心議題:

圖1:在傳統交換式電源供應的自舉升壓電路裏,涓流充電電阻RT和電容CH會提供啟動電源給脈衝寬度調變器與控製器IC1
電阻RT和電容CH共同組成一個涓流充電(trickle-charge)電路,負責提供電源給自舉升壓組件IC1,以便其正常運作。傳統設計中的RT電阻值通常很大,讓電路在提供所需的待機電流後,還能以小電流持續對電位保持電容CH充電,從而確保該電容在電源轉換器開始操作前可供應足夠的電力給PWM電路。這類電路的啟動響應速度雖慢,但在正常操作情形下都不成問題。
若需加快係統的開機反應速度,設計人員可重新安排啟動電路的並聯穩壓器以加快自舉升壓時間(圖2)。自舉升壓電路是由電容CT、並聯穩壓組件D1(TL431)、二極管D3、晶體管Q1以及從RA到RD的電阻所構成。電源剛接通時,電容CT沒有任何電荷,而PWM電源輸入端的電壓VAUX是由Q1和D1所構成的串聯穩壓器決定。

圖2:在這個改良後的自舉升壓電路裏,晶體管Q1提供可靠的初始電流脈衝給電容CH,促使電路以更快的速度啟動和提供電源輸出
開機時,VAUX電壓會上升到峰值電壓VAUX_PEAK,其值是由電阻RA對RB的比值所決定。電容CT和電阻RC則會設定自舉升壓電路的截止時間和電壓,以便保存電力。電阻RD提供偏壓電流給並聯穩壓組件D1(TL431),而電阻RE會限製晶體管Q1的集極電流,確保它留在安全操作區。
設計電路時,首先根據下列公式選擇電阻RA和RB,讓峰值充電電壓符合要求:

其中VREF是TL431的內部參考電壓。接著選擇電阻RC,使並聯穩壓值低於輔助線圈所提供之額定VAUX電壓(VAUX_NOMINAL):

最後選擇電容CT,將自舉升壓時間TBOOT設為:

這個電路如同圖1所示,其中的二極管D2和輔助線圈L2會提供正常操作電源給IC1。
- 並聯穩壓器可加快電源供應啟動速度
- 重新安排啟動電路的並聯穩壓器以加快自舉升壓時間

圖1:在傳統交換式電源供應的自舉升壓電路裏,涓流充電電阻RT和電容CH會提供啟動電源給脈衝寬度調變器與控製器IC1
電阻RT和電容CH共同組成一個涓流充電(trickle-charge)電路,負責提供電源給自舉升壓組件IC1,以便其正常運作。傳統設計中的RT電阻值通常很大,讓電路在提供所需的待機電流後,還能以小電流持續對電位保持電容CH充電,從而確保該電容在電源轉換器開始操作前可供應足夠的電力給PWM電路。這類電路的啟動響應速度雖慢,但在正常操作情形下都不成問題。
若需加快係統的開機反應速度,設計人員可重新安排啟動電路的並聯穩壓器以加快自舉升壓時間(圖2)。自舉升壓電路是由電容CT、並聯穩壓組件D1(TL431)、二極管D3、晶體管Q1以及從RA到RD的電阻所構成。電源剛接通時,電容CT沒有任何電荷,而PWM電源輸入端的電壓VAUX是由Q1和D1所構成的串聯穩壓器決定。

圖2:在這個改良後的自舉升壓電路裏,晶體管Q1提供可靠的初始電流脈衝給電容CH,促使電路以更快的速度啟動和提供電源輸出
開機時,VAUX電壓會上升到峰值電壓VAUX_PEAK,其值是由電阻RA對RB的比值所決定。電容CT和電阻RC則會設定自舉升壓電路的截止時間和電壓,以便保存電力。電阻RD提供偏壓電流給並聯穩壓組件D1(TL431),而電阻RE會限製晶體管Q1的集極電流,確保它留在安全操作區。
設計電路時,首先根據下列公式選擇電阻RA和RB,讓峰值充電電壓符合要求:
其中VREF是TL431的內部參考電壓。接著選擇電阻RC,使並聯穩壓值低於輔助線圈所提供之額定VAUX電壓(VAUX_NOMINAL):

最後選擇電容CT,將自舉升壓時間TBOOT設為:

這個電路如同圖1所示,其中的二極管D2和輔助線圈L2會提供正常操作電源給IC1。
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