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        電源供應系統的自舉升壓(bootstrap)電路

        作者: 時間:2010-07-31 來源:網絡 收藏

        一些應用設計對的交換式提供電壓輸出的速度有更高要求,

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/180683.htm

        圖1就是這類的自舉,亦稱啟動。在交換式的功率因子修正式(PFC)前置穩壓器里,的脈沖寬度調變器(PWM)IC1會從纏繞在電感L2磁核心及二極管D1的輔助線圈L1上汲取正常操作所需的電源。

        圖1:在傳統交換式電源的自舉電路里,涓流充電電阻RT和電容CH會提供啟動電源給脈沖寬度調變器與控制器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后,還能以小電流

        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。

        若需加快的開機反應速度,設計人員可重新安排啟動電路的并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、并聯穩壓組件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:在這個改良后的自舉升壓電路里,晶體管Q1提供可靠的初始電流脈沖給電容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提供偏壓電流給并聯穩壓組件D1(TL431),而電阻RE會限制晶體管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,使并聯穩壓值低于輔助線圈所提供之額定VAUX電壓(VAUX_NOMINAL):

        最后選擇電容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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