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        基于新型器件STIL的浪涌電流限制電路(ICLC)設計

        作者: 時間:2011-03-26 來源:網絡 收藏

        摘要:介紹了離線電源變換器浪涌的基本結構和工作原理,給出了在PFC升壓變換器中的應用及電源前端元件和驅動器方法。

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/179326.htm

        關鍵詞:浪涌器;驅動

         

        0 引言

        在AC/DC電源變換器啟動期間,由于大容量電容器充電,會產生一個比系統正常工作高幾倍乃至50倍的浪涌電流。如果對浪涌電流不加以,在主電源上會產生一個較大的電壓降落,影響連接在同一電源網絡中設備的工作,并會燒毀輸入線路上的保險絲。

        為了限制浪涌電流強度,傳統的解決方案主要有兩種:一種是在較低功率的電源系統橋式整流器之前,串接單獨的阻抗元件,如浪涌限制電阻或NTC熱敏電阻;另一種是使用SCR、Triac和繼電器等通路元件或半可控整流橋(HCRB),當變換器啟動時電容器一被充電,通過通路元件去短路串聯阻抗元件,以減小功率損耗。不論是采用哪一種方法,都有其缺點,或者是尺寸較大,或者是功率損耗較大,或者是響應速度較慢,或者是抗干擾能力較差。

        意法半導體(ST)公司ICRB拓撲結構并采用ASDTM專門工藝制造的系列,是一種的浪涌電流限制器,具有低功耗、抗擾性強和可靠性高等優點。

        1 STIL的基本結構、工作原理和主要電氣特性

        浪涌電流限制器STIL是HCRB制作的,內部結構主要包括兩個非敏感單向功率開關及其驅動器電路,與橋式整流器并聯使用。圖1示出了STIL的基本結構及其在電源變換器應用中的連接。

        圖1 STIL的內部結構及其應用連接

        在系統啟動期間,STIL中的兩個單向開關是斷開的。浪涌電流通過二極管橋式整流和浪涌電阻Ri(通常為NTC熱敏元件)。隨著主電源變換器導通,與電源變壓器(或PFC變換升壓電感器)耦合在一起的輔助電源被啟動,為STIL中的兩個開關提供足夠的能量使其接通。在正常狀態下,橋式整流器中只有2只二極管和兩個單向開關去整流AC線路電流。

        STIL主要包含STIL-02和STIL04兩種型號,

        其通態輸出電流Iout(AV)分別為2A和4A(當結溫Tj=150℃時),兩種斷態正向/反向電壓(VDout/VRout)均為700V,動態電壓上升率dv/dt>500V/μs,驅動器觸發電流最大值Ipt(max)=10mA,觸發電壓VD(pt)典型值為0.85V,開關門限直接電壓Vto=0.7V(典型值),動態直接電阻Rd=70mΩ(典型值),正向壓降VF典型值為0.9V,總反向漏電流Ik300μA。

        2 應用電路與

        2.1 在PFC預變換器中的應用電路

        STIL在以L6561作為功率因數控制器的功率因數校正(PFC)預變換器中的應用電路如圖2所示。其中,STIL、NTC(熱敏電阻)、PFC升壓電感器(L1)的附加繞組N2、二極管D1與D2、電容C1和C2及C3、電阻R1與R2等,組成PFC升壓變換器的浪涌電流限制電路()。

        圖2 浪涌電流限制器STIL02-P5在85WPFC升壓變換器中的應用電路

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