1. 开关电源
    +关注
    关注 142
    文章 2753
    浏览量 220747
  2. 电源管理
    +关注
    关注 32
    文章 979
    浏览量 62676
  3. 致远电子
    +关注
    关注 5
    文章 88
    浏览量 16565

一款优质电源必然具备:启动性设计

ZLG致远电子 2018-02-02 09:33 次阅读
一款优质电源必然具备启动性能好、转换效率高等特点,但你有没有想过宽压电源的输入电压范围那么广,而电源IC芯片又需要稳定的工作电压,我们该如何保证模块的性能的呢?本文为你解答,让你从本质了解电源模块。 启动电路在为系统提供能量的同时,由于自身在极端恶劣情况下的严重损耗会给电源的稳定性带来风险。好的启动电路只在电源系统启动时为其提供能量,当系统正常运行后便停止工作。那么怎样才能使启动电路即安全可靠又能在输出电压建立后停止工作呢?下面就随我一起来探讨开关电源的启动电路吧! 一、启动电路设计构思 DC-DC开关电源的输入电压范围宽,而电源IC芯片又需要稳定的工作电压,则启动电路就需要为IC提供安全稳定的启动电压。如下图1所示,主要是一个由电阻和稳压管组成的简单启动电路,正常工作下该启动电路功耗较大,尤其开关电源在高温环境、输入高压、输出满载的情况下启动电路发热严重极易给系统的稳定带来风险,而且还会降低开关电源的转换效率。 图1 简单启动电路 因此,启动电路不适合长时间持续地为电源IC及保护电路提供能量,一般只在系统启动时刻为其提供能量。当输出电压建立后,则由损耗较小的辅助绕组为芯片及保护电路提供能量,而此时的启动电路需停止工作。 二、一种启动电路设计 如下图2所示,为现在开关电源中常用的启动电路,该电路采用两个三极管做二级放大,可等效为三端线性稳压电源,具有启动速度快、性能安全可靠、输出电压建立后立刻停止工作的优点。 输入电压VIN为NPN三极管Q1提供IB电流使用它处于放大区,IC为放大电流也为PNP三极管Q2的基极电流,通过对IC电流的控制,可使Q2处于饱和状态并以IE的饱和电流向电容C充电,直到Q2处于半截止或半饱和状态。此时,电容就等效成一个恒流源为IC芯片提供能量,当电容电压降到一定值时,启动电路继续为电容充电,直到辅助供电有电压后,才通过电阻R2、R3之间的分压使Q1处于截止状态,此时启动电路才停止工作,之后芯片的供电完全由辅助绕组提供。 图2 标准启动电路 如下图3所示,为图2电路的实验波形图,绿色为IE电流波形,黄色为VDD电压波形(示波器采用zlgZDS2022)。从图中可看出开关电源启动可分三个阶段,第一阶段,在上电时IE以近似1mA的电流向电容C充电,当VDD电压达到UCC28C40门限电压时进入第二阶段,此时饱和电流增加至5mA,在为IC供电的同时继续为电容充电,当输出电压建立后进入第三阶段,此时IE电流为零,启动电路停止工作,VDD电压上升至辅助绕组电压。在启动的整个过程中,IE的电流都是比较小而且比较平缓,所以该电路安全可靠。 图3 实验电路波形图 由ZLG致远电子研发的宽压开关电源产品基本都采用了与上面启动电路类式的结构,这样既能保证启动的可靠性,又能降低损耗。 三、如何使启动电路安全可靠 要让启动电路安全可靠地运行,除了必要的理论计算以外,更多应该注意的是器件的选择,谨慎的器件选择能使电路的真实值更加接近计算的理论值。稳压管D1要选择动态电阻小、膝点低的,这样能使Q1基极的电位在输入电压大幅度变化下保持一个较小的波动,从而使得供电电压VDD稳定。电阻R1、R2、R3的电阻值在电路能正常工作下尽量取大一些,以减小启动电路的损耗。R4主要是限制IE电流使得Q2快速达到饱和点,如果在条件允许下Q2的封装尽量大一点以增强散热能力。 辅助绕组的电压也是影响启动电路稳定的因素,辅助绕组电压偏低,则会使启动电路在开关电源带载时未能完全管断,Q2管在高温高压满载情况下很可能会因过热而烧毁;辅助绕组电压偏高,在某些异常情况下会使得辅助绕组供电的电压接近或超过电源IC的额定电压,对电源IC构成威胁。辅助绕组的电压过高还会对开关电源的整体效率有一定影响,启动电路设计的好坏将会影响整个开关系统的性能指标。 四、选用优质的隔离电源模块,降低电路的设计风险 ZLG致远电子自主研发、生产的隔离电源模块,具有宽输入电压范围,隔离1000VDC、1500VDC、3000VDC多个系列,封装形式多样,兼容国际标准的SIP、DIP等封装。同时ZLG致远电子根据丰富的电源设计及应用经验,可为用户提供专业的电源外围应用电路设计经验参考,提升产品的可靠性。 ZLG致远电子电源模块以其效率高、输入电压范围宽、体积小、可靠性高、耐冲击、隔离特性好,温度范围宽等特性,适用于做板级的供电电源,广泛应用于电力、工业自动化、通讯、医疗、交通、楼宇自动化、仪器仪表和汽车电子等众多领域。

ZLG致远电子 技术专区

  1. 分析电能质量分析仪一个案例中的测试效果
  2. 深度剖析阻抗匹配
  3. 介绍通过IAP的在线升级方法
  4. 电子产品性能提升中,如何防止“安全”掉链子
  5. 应用面向对象编程SoC原则的典型示例
原文标题:电源设计经验:启动电路篇 文章出处:【微信号:ZLG_zhiyuan,微信公众号:ZLG致远电子】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
关注电子发烧友微信
有趣有料的资讯及技术干货
下载发烧友APP
打造属于您的人脉电子圈
关注发烧友课堂
锁定最新课程活动及技术直播
收藏 人收藏
分享:

评论

相关推荐

解析开关电源中光耦的作用与光耦反馈接法

在一般的隔离电源中,光耦隔离反馈是一种简单、低成本的方式。但对于光耦反馈的各种连接方式及其区别,目前....
的头像 传感器技术 发表于 02-17 19:32 次阅读 0条评论
解析开关电源中光耦的作用与光耦反馈接法

开关电源灌胶的目的、要求和对胶的看法 以及EMI变差的原因

1、防水性,灌封胶将整个产品电气部份严密的包裹起来,与外界完全隔绝;什么水、水气、酸碱盐都挨不到电路....
的头像 电源研发精英圈 发表于 02-09 16:01 次阅读 0条评论
开关电源灌胶的目的、要求和对胶的看法  以及EMI变差的原因

2018英飞凌重点战略展望 智能化是未来专注点

据悉在2017年英飞凌电源管理及多元化市场功率半导体排名持续全球第一位,展望2018年,英飞凌将抓住....
发表于 02-08 11:28 次阅读 0条评论
2018英飞凌重点战略展望 智能化是未来专注点

分析电能质量分析仪一个案例中的测试效果

小到家庭,大到企业,能耗问题一直以来都是大家所关注重视的问题。中国企业的能耗一直很高,国家也努力促使....
的头像 ZLG致远电子 发表于 02-08 09:44 次阅读 0条评论
分析电能质量分析仪一个案例中的测试效果

24v开关电源电路图大全(五款电源电路设计原理图详解)

本文主要介绍了24v开关电源电路图大全(五款模拟电路设计原理图详解)。24V开关电源,是高频逆变开关....
发表于 02-07 09:29 次阅读 0条评论
24v开关电源电路图大全(五款电源电路设计原理图详解)

多种开关电源输出滤波器技术逐步骤的设计过程解析

实践证明,在很多应用中,经过适当滤波的开关转换器可以代替线性稳压器从而产生低噪声电源。哪怕在要求极低....
发表于 02-07 01:01 次阅读 0条评论
多种开关电源输出滤波器技术逐步骤的设计过程解析

60W隔离反激开关电源(SMPS)电路图详解

infineon公司的ICE5QR0680AG是第五代PWM控制器,集成了高压700 V和800 V....
发表于 02-11 05:17 次阅读 0条评论
60W隔离反激开关电源(SMPS)电路图详解

60v转12v转换器电路图(五款模拟电路设计原理图详解)

本文主要介绍了60v转12v转换器电路图(五款模拟电路设计原理图详解)。直流电压通过推挽式变换逆变为....
发表于 02-06 09:01 次阅读 0条评论
60v转12v转换器电路图(五款模拟电路设计原理图详解)

设计滤波器堵住开关电源噪声的方法

开关电源几乎用于所有电子设备中。它们由于尺寸小、成本低和效率高而具有极高的价值。但是,它们最大的缺点....
发表于 02-05 19:25 次阅读 0条评论
设计滤波器堵住开关电源噪声的方法

万能电源模块原理图 常见故障处理方法

开宇牌智能型开关电源也被称为是万能电源模块,几乎都是在VCD,彩电等接收机开关电源维修的重要设备。为....
发表于 02-18 14:52 次阅读 0条评论
万能电源模块原理图 常见故障处理方法

ZLG致远电子E6000率先支持新国标 电压暂降和短时中断的定义

国家标准2013年第25号批准发布公告,由国网福建电科院负责编制的国家标准《电能质量电压暂降与短时中....
的头像 电子发烧友网工程师 发表于 02-05 11:11 次阅读 0条评论
ZLG致远电子E6000率先支持新国标 电压暂降和短时中断的定义

电子产品性能提升中,如何防止“安全”掉链子

最火手游“王者荣耀”将玩家分成“青铜、白银、黄金...”等段位。笔者从青铜开始打到最强王者。是不是电....
的头像 ZLG致远电子 发表于 02-05 09:44 次阅读 0条评论
电子产品性能提升中,如何防止“安全”掉链子

开关电源效率提升技巧汇总

1、在开关电源次级输出端的肖特基上并一个小功率快速二极管来代替RC吸收,效率一般可以提高1~2个点。....
的头像 面包板社区 发表于 02-05 09:19 次阅读 0条评论
开关电源效率提升技巧汇总

互联网温控器芯片应用及整体方案

LG致远电子基于NXP的KL16、Semtech的SX1278芯片开发的低功耗、高性能的LoraNe....
的头像 周立功单片机 发表于 02-05 09:19 次阅读 0条评论
互联网温控器芯片应用及整体方案

只知道电源电路很重要,原理和布线你了解多少?

从理论上讲,线性电源是用户需要多少电流,输入端就要提供多少电流;开关电源是用户需要多少功率,输入端就....
的头像 电子发烧友网工程师 发表于 02-16 11:31 次阅读 0条评论
只知道电源电路很重要,原理和布线你了解多少?

电压波动与电压闪变对比分析

电压闪变与波动,两个形影不离的兄弟,经常一起出现在我们的视野中。闪变外向,我们可以从外表觉察到它的变....
的头像 电子发烧友网工程师 发表于 02-16 09:40 次阅读 0条评论
电压波动与电压闪变对比分析

如何确保对吸尘器的心脏进行可靠“体检”

人类正是由于心脏不断地跳动才得以生存;吸尘器也是一样,只有心脏安好,才能更好的吸尘。人类为了确保身....
的头像 电子发烧友网工程师 发表于 02-15 03:33 次阅读 0条评论
如何确保对吸尘器的心脏进行可靠“体检”

如何解决照明灯具的测试测量痛点

家用照明灯具在出厂时,都是需要经过测量装备严格的检测,当照明灯在正常工作或特定模式下时,电压、电流和....
的头像 电子发烧友网工程师 发表于 02-20 03:28 次阅读 0条评论
如何解决照明灯具的测试测量痛点

如何正确测试电源纹波 移除多余闲置的探棒

输出电压上的高频噪音,一般是由于MOSFET输出的开关电压V-Phase的振铃引起的,而振铃主要是由....
发表于 02-15 11:38 次阅读 0条评论
如何正确测试电源纹波 移除多余闲置的探棒
鸿运国际手机版