返回主站 | 设为首页 | 加入收藏      
   
 
  首页 关于我们 产品展示 方案设计 技术分享 行业资讯 联系我们  
 
电源管理IC
同步DC-DC升压IC
异步DC-DC升压IC
锂电充电管理IC
5V USB输入两节/三节锂电池升压型充电管理IC
移动电源双向快充IC
电池管理系统(BMS监控IC)
降压型锂电充电管理IC
升降压型锂电充电管理芯片
内置快充协议的锂电充电管理IC
内置快充协议车载充电器SOC
内置快充协议(DFP)的同步DC-DC降压控制器IC
快充协议IC
恒压充电电压可调开关型充电管理芯片
带OVP过压保护功能的单节线性锂电充电IC
磷酸铁锂电池充电管理IC
铅酸电池充电管理IC
充满截止电压可调磷酸铁锂/锂电充电管理芯片
高输入电压3A大电流锂电充电管理IC
超级电容充电IC
DC-DC升降压IC
过压过流OVP保护IC
DC-DC降压IC
高输入电压DC-DC降压IC
USB限流开关芯片
高耐压LDO
功放IC
马达驱动IC/步进电机控制芯片
数模(DAC)/模数(ADC)转换芯片
智能处理器
音量控制IC
模拟开关IC
电容式触摸感应IC
RGB LED呼吸趣味灯驱动IC
音频CODEC IC
方案设计
电压电平转换器IC
运算放大器
I/O扩展器IC
 
名称:
种类:
类别:

业务洽谈:

联系人:张顺平 
手机:17727550196(微信同号) 
QQ:3003262363
EMAIL:zsp2018@szczkjgs.com

联系人:鄢先辉 
手机:17727552449 (微信同号)
QQ:2850985542
EMAIL:yanxianhui@szczkjgs.com

负责人联络方式:
手机:13713728695(微信同号) 
QQ:3003207580 
EMAIL:panbo@szczkjgs.com
联系人:潘波

 
当前位置:首页 -> 技术分享
电源设计之缓冲正向转换器
文章来源: 更新时间:2012/11/8 12:47:00

计算出要添加多少电容和电阻是一项颇具挑战性的工作。下面介绍一条解决这一难题的捷径。
图1显示了正向转换器的功率级。该转换器由变压器运行,该变压器将输入电压耦合至次级电路,再由次级电路完成对输入电压的整流和滤波。反射主电压和变压器漏电感形成低阻抗电路,当 D2 通过一个这样电阻而被迫整流关闭 (commutate off) 时,通常需要一个缓冲器。D2 可以是一个硅 p-n 二极管,该二极管具有一个必须在其关闭前实现耗尽的逆向恢复充电功能。这就积累 (loads up) 了漏电感中的过剩电流,从而导致高频率振铃和过高的二极管电压。肖特基二极管和同步整流器也存在类似情况,前者是因为其大结电容,后者是因为其关闭延迟时间问题。

图 1 漏电感延缓了D2关闭
图 2 显示了一些电路波形,顶部线迹为 Q1 漏电压,中部线迹为 D1 和 D2 结点处的电压,底部线迹为流经 D1 的电流。在顶部线迹中,您可以看到当 Q1 打开时,其漏电压被降至输入电压以下,这样就使得二极管 D1 电流增加。如果 D2 没有逆向恢复充电功能,当 D1 电流等于输出电流时,结点电压就会上升。由于 D2 具有逆向恢复充电功能,因此 D1 电流会进一步增加,这便开始消耗电荷。一旦电荷耗尽,二极管便关闭,从而导致增加的结点电压进一步提高。请注意,电流会不断增加直到结点电压等于反射输入电压为止,因为在漏电感两端有一个正电压。随着电流的增加,该电流将对寄生电容进行充电并导致电路中振铃和损耗更大。

图 2 当D2关闭时D2会引起过多的振铃
这些振铃波形也许是人们所无法接受的,因为它们会引起 EMI 问题或带来二极管上让人无法接受的电压应力。跨接 D2 的 RC 缓冲器可以在几乎不影响效率的同时大大减少振铃。您可以利用下面的方程式计算得出振铃频率(请参见方程式 1):
方程式 1:

但是您如何知道电路中 L 和 C 的值呢?窍门就是通过在 D2 两端添加一个已知电容值的电容以降低振铃频率,这样您就得到了两个方程式以及两个未知项。如果您添加了正好可以减半振铃频率的电容,那么就会使求出上述值变得更加轻松。要想降低一半频率,您需要一个 4 倍于您一开始使用的寄生电容的总电容。然后,只要将所添加的电容除以 3 就可以得到寄生电容。图 3 显示了频率为最初振铃频率一半时 D2 两端 470 pF 电容的波形。因此,电路具有大约 150 pF 的寄生电容。请注意,只添加电容对振铃的振幅作用很小,电路还需要一些电阻来阻尼振铃。这就是电容因数 3 是开始的好地方的另一个原因。如果选择的电阻适当,那么该电阻就可以在对效率最小影响的同时提供卓越的阻尼效果。阻尼电阻的最佳值几乎就是寄生元件的典型电阻(请参见方程式 2)。
方程式 2:
 
图 3  将振铃频率提高两倍完成寄生计算
使用具有 35 MHz 振铃频率的方程式 1 以及一个 150 pF 的寄生电容可以计算得出漏电感为 150 nH。把 150 nH 代入方程式 2 得出 一个大约为 30 Ohms 的缓冲器电阻值。图 4 显示了添加缓冲器电阻的影响。振铃被完全消除且电压应力也从 60V 降到了 40V。这样我们就能选择一个更低额定电压的二极管,从而实现效率的提高。该过程的最后一步是计算缓冲器电阻损耗。使用方程式 3 可以完成该过程的最后一步,其中 f 为工作频率:
方程式 3:
一旦完成计算,您就需要确定电路是否可以承受缓冲器中的损耗。如果不能的话,您就需要在振铃和缓冲器损耗间进行权衡。如欲了解如何选择最佳阻尼电阻的详情,请参见第 3 页的图 3《电源设计小贴士 4》。
 
图 4 选择适当的缓冲器电阻器能完全消除振铃
总而言之,缓冲正向转换器是一个简单的过程:1) 添加电容以减半振铃频率;2) 计算寄生电容和电感;3) 计算阻尼电阻以及电感 4) 确定电路损耗是否在可以接受的范围内。



 
 
M12269 HT366 ACM8629 HT338 
深圳市永阜康科技有限公司 粤ICP备17113496号  服务热线:0755-82863877 手机:13242913995