輸出可調電源的設計思路
發布時間:2022-09-08 來源:金升陽 責任編輯:wenwei
【導讀】隨sui著zhe電dian器qi的de豐feng富fu,用yong電dian場chang所suo的de增zeng加jia,常chang規gui的de輸shu出chu電dian壓ya已yi不bu滿man足zu多duo樣yang化hua使shi用yong場chang景jing的de要yao求qiu。特te別bie當dang用yong電dian設she備bei與yu供gong電dian設she備bei距ju離li較jiao遠yuan時shi,途tu中zhong導dao線xian帶dai來lai的de電dian壓ya降jiang無wu法fa忽hu略lve,它ta會hui降jiang低di負fu載zai的de實shi際ji供gong電dian電dian壓ya,影ying響xiang用yong電dian質zhi量liang。為wei了le兼jian顧gu所suo有you用yong電dian者zhe,輸shu出chu可ke調tiao的de電dian源yuan應ying運yun而er生sheng。
二、常見方式
muqian,changguideketiaodianyuanshijiangdianyacaiyanghuiluzhong,yongzuzhiketiaodedianzudaitiwendingzuzhidedianzu,shixianshuchudianyaketiaodegongneng。zaiketiaodianyashezhishang,yibanzunxun“上偏範圍≥下偏範圍”的策略。畢竟電壓高了,後端可以通過走線等方式把電壓降下來。但電壓低了就真的低了,巧婦難為無米之炊。
一般的電壓采樣電路,將電阻換成可調電阻,有以下兩種方式,均可實現輸出電壓調整的功能。
(1)當可調電阻放低端時
ketiaodianzudebianhuayingxiangcaiyangdianliu,jieryingxiangshuchudianya,canshujisuanshejishaofuza,qiezuzhijiaoda,xuanxingmafan。ketiaodianzudebianhuahuiyingxiangcaiyangdianliu,weiquebaotiaozhenglvxingneng,womenyibanshezhicaiyangdianliubiliuruTL431參考腳的電流大100倍,實現性能可控。
(2)當可調電阻放高端時
ketiaodianzubianhuazhijieyingxiangshuchudianya,canshushejijiaozhiguan,xielvbianhuaxiao。danyouyugaoduandianzucanyuchanpinhuanlutiaozheng,zaitiaozhengshuchudianyashi,huirangchanpindehuanluzengyihexiangweiyuliangbianhua。erzheliangzhedebianhuashifeixianxingde,huizengjialechanpindebuquedingxing。tongshi,dangshuchuduanchanshengguodianyaraodongshi,gaoduandeketiaodianzujiangchengshoubufenyingli,changqiyiwanghuijiangdiketiaodianzudekekaoxing,yingxiangchanpinshouming。yinci,womenfangzaigaoduandedianzufengzhuangyibanzai0805或以上,低端的電阻封裝在0603或以下。
三、電路對比
以24V輸出為例,圖3a為wei采cai樣yang電dian路lu參can數shu相xiang近jin情qing況kuang下xia,兩liang者zhe的de變bian化hua斜xie率lv對dui比bi圖tu。明ming顯xian看kan出chu可ke調tiao電dian阻zu放fang低di端duan時shi,輸shu出chu電dian壓ya受shou阻zu值zhi變bian化hua影ying響xiang較jiao大da,且qie斜xie率lv單dan調tiao變bian化hua。可ke調tiao電dian阻zu放fang高gao端duan時shi,輸shu出chu電dian壓ya受shou阻zu值zhi變bian化hua影ying響xiang較jiao小xiao,斜xie率lv幾ji乎hu不bu變bian。若ruo高gao端duan的de電dian路lu想xiang實shi現xian如ru此ci寬kuan的de電dian壓ya變bian化hua,需xu同tong時shi減jian小xiao采cai樣yang電dian路lu阻zu值zhi,結jie果guo如ru圖tu3b所示。
綜上所述,由於高端設計會引起產品可靠性問題,並使環路設計難度加大,故一般設計都把可調電阻設計在低端。
四、電路優化及優勢
raner,zheliangzhongdianlusuiranjiandan,danshizaiketiaodianzuyichangduanluhou,chanpinjiangkaihuan,shuchudianyawuxianzhishangsheng,zaochenghouduanchanpindeguodianyasunhuai。duici,xuyaoewaizengjiashuchuguoyabaohuxianzhi。tongshi,youyujixieshiketiaodianzushouwenduyingxiangda,gaodiwenxiaqijianderezhanglengsuohuirangchudianpianyi,daozhishuchudianyabodong,zaochengdianyawenpiaowenti。ruobuduiketiaodianzujiayixianzhi,dianzuzuzhidewenpiaojiangyingxiangshuchudianya,yanzhongdejiangdiaochudianyajingdu。yishangdiduandeR71、R71B,高端的R72為其中一種串聯限製方式。
除了串聯以外,並聯也是一種可降低電阻阻值溫飄影響的方式。但在使用低端電路控製時,一般不會將可調電阻直接並聯在TL431參考腳與地兩端,否則當可調電阻阻值在零附近變化時,輸出電壓將呈指數上升,難以控製。因此,優化後使用圖4串chuan並bing聯lian的de限xian製zhi方fang式shi。這zhe一yi電dian路lu還hai能neng確que保bao,無wu論lun可ke調tiao電dian阻zu短duan路lu還hai是shi斷duan路lu,其qi輸shu出chu電dian壓ya均jun可ke以yi由you其qi他ta電dian阻zu鉗qian位wei控kong製zhi,不bu至zhi於yu產chan生sheng產chan品pin開kai環huan,電dian壓ya持chi續xu上shang升sheng的de問wen題ti。
雖sui然ran該gai電dian路lu可ke靠kao性xing更geng高gao,但dan因yin為wei引yin入ru了le三san個ge未wei知zhi數shu,需xu額e外wai設she定ding一yi個ge條tiao件jian,會hui使shi計ji算suan更geng加jia複fu雜za,可ke以yi擬ni製zhi參can數shu計ji算suan表biao,實shi現xian一yi勞lao永yong逸yi。在zai規gui定ding可ke調tiao上shang下xia限xian後hou,產chan品pin輸shu出chu電dian壓ya總zong體ti的de變bian化hua趨qu勢shi如ru圖tu5所示,可見圖1與圖4變化規律類似,均呈現斜率逐漸變化的趨勢。但是圖4與圖1相比,前半段變化更急,後半段變化更緩。可利用此規律,將額定電壓設置在可調電阻阻值後半段區域,降低可調電阻溫飄的影響。
除chu了le降jiang低di溫wen飄piao影ying響xiang以yi外wai,巧qiao妙miao利li用yong該gai規gui律lv還hai可ke提ti升sheng用yong戶hu使shi用yong滿man意yi度du和he生sheng產chan效xiao率lv。對dui於yu大da部bu分fen使shi用yong者zhe來lai說shuo,最zui常chang使shi用yong的de還hai是shi額e定ding電dian壓ya值zhi,如ru果guo此ci處chu斜xie率lv變bian化hua過guo大da,就jiu會hui出chu現xian使shi用yong者zhe稍shao微wei用yong力li調tiao整zheng旋xuan鈕niu,產chan品pin輸shu出chu電dian壓ya就jiu變bian化hua很hen大da的de情qing況kuang,需xu要yao使shi用yong者zhe反fan複fu調tiao整zheng至zhi所suo需xu電dian壓ya值zhi,不bu便bian於yu使shi用yong。而er在zai生sheng產chan上shang同tong理li,若ruo輸shu出chu電dian壓ya的de變bian化hua比bi自zi動dong調tiao壓ya的de機ji器qi還hai靈ling敏min,則ze需xu要yao人ren工gong介jie入ru調tiao整zheng,否fou則ze機ji器qi將jiang一yi直zhi在zai循xun環huan做zuo無wu用yong功gong,降jiang低di生sheng產chan效xiao率lv。
五、小結
可調電路雖設計簡單,但通過多種變化,可滿足不同的要求,實現生產效益的最大化。目前,金升陽的15-75W的開關電源LM係列、LOF225-20Bxx等產品均使用該電路方案。我們秉承著把難題留給自己,把便利留給客戶的精神,不斷創新,持續優化,為客戶提供更優質的產品。
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