0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看威廉希尔官方网站 视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

开关电源如何安全可靠启动

AGk5_ZLG_zhiyua 来源:未知 作者:佚名 2017-08-21 18:39 次阅读

开关电源设计中,启动电路的设计往往会影响开关电源的启动性能、转换效率以及在高温高压满载下的稳定性,ZLG致远电子开关电源模块是如何设计稳定、高效、安全的启动电路呢?

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、常见启动电路设计

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,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

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也会对开关电源的整体效率有一定影响。

选择优质的隔离电源模块,让电路设计事半功倍

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,也可根据项目的特殊情况,提供量体裁衣的定制服务,为客户定制特色功能、特别封装的隔离电源。

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、仪器仪表汽车电子等众多领域。


声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 开关电源
    +关注

    关注

    6456

    文章

    8315

    浏览量

    481366

原文标题:开关电源如何安全可靠启动

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。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    基于LDO的开关电源设计

    电源是各种电子设备必不可缺少的组成部分,其性能的优劣直接关系到电子设备的威廉希尔官方网站 指标及能否安全可靠地工作。目前常用的直流稳压电源分线性电源开关电源
    发表于 10-21 10:54 2009次阅读
    基于LDO的<b class='flag-5'>开关电源</b>设计

    如何设计稳定、高效、安全启动开关电源电路呢?

    开关电源设计中,启动电路的设计往往会影响开关电源启动性能、转换效率以及在高温高压满载下的稳定性,那么开关电源模块是如何设计稳定、高效、
    的头像 发表于 08-30 10:47 1.1w次阅读

    开关电源保护电路

    为使开关电源在恶劣环境及突发故障状况下安全可靠,提出了几种实用的保护电路,并对电路的工作原理进行了详尽分析。
    发表于 07-13 13:03

    5V开关电源芯片安全可靠

    芯片,可靠性显著提高.集成化、模块化使电源商品体积小、可靠性高: U6215 开关电源频率要高,这么动态呼应才能快,合作高速微处理器工作是有必要的;也是减小体积的主要途径。体积要减
    发表于 07-22 11:15

    如何实现安全可靠的蓝牙通信?

    请问如何实现安全可靠的蓝牙通信?
    发表于 05-07 07:05

    开关电源的相关资料推荐

    描述1、开关电源概述电源是各种电子设备不可或缺的组成部分,其性能优劣直接关系到电子设备的威廉希尔官方网站 指标及能否安全可靠地工作。目前常用的直流稳压电源开关电
    发表于 11-15 09:15

    开关电源保护电路

    摘要:为使开关电源在恶劣环境及突发故障状况下安全可靠,提出了几种实用的保护电路,并对电路的工作原理进行了详尽分析。关键词:开关电源;保护电路;可靠性 
    发表于 01-21 12:50 96次下载
    <b class='flag-5'>开关电源</b>保护电路

    开关电源保护电路

    摘要:为使开关电源在恶劣环境及突发故障状况下安全可靠,提出了几种实用的保护电路,并对电路的工作原理进行了详尽分析。 关键词:开关电源;保护电路;可靠
    发表于 12-14 13:30 196次下载

    直流开关电源保护电路

    基于直流开关电源的特点和实际的电气状况,为使直流开关电源在恶劣环境及突发故障情况下安全可靠地工作,本文根据不同的情况设计了多种保护电路。
    发表于 01-21 10:42 1482次阅读
    直流<b class='flag-5'>开关电源</b>保护电路

    开关电源保护电路

    开关电源保护电路   摘要:为使开关电源在恶劣环境及突发故障状况下安全可靠,提出了几种实用的保护电路,并对
    发表于 07-07 13:24 2114次阅读
    <b class='flag-5'>开关电源</b>保护电路

    开关电源的分类及应用

    为使开关电源在恶劣环境及突发故障状况下安全可靠,提出了几种实用的保护电路,并对电路的工作原理进行了详尽分析。
    发表于 07-13 15:11 4次下载

    开关电源维修教程_开关电源维修从入门到精通_开关电源故障检修方法

    开关电源是各种电子设备必不可缺的组成部分,其性能优劣直接关系到电子设备的威廉希尔官方网站 指标及能否安全可靠地工作。由于深圳开关电源内部关键元器件工作在高频开关状态,功耗小,转化率高,且体积和重量只
    发表于 08-18 16:03 43.7w次阅读

    如何合理设计开关电源模块的保护电路提高开关电源模块的可靠

    开关电源模块作为现代电子产品的供电设备,不仅其性能要满足MTD2002 供电设备的需求,自身保护措施也很关键。为了提高开关电源模块的可靠性,使其能够在恶劣环境以及突发故障情况下安全可靠
    发表于 02-20 15:22 14次下载
    如何合理设计<b class='flag-5'>开关电源</b>模块的保护电路提高<b class='flag-5'>开关电源</b>模块的<b class='flag-5'>可靠</b>性

    开关电源的保护电路的设计资料说明

    研究了几种相对较新的开关电源检测与保护电路,包括过电流、过电压、过热、短路故障。 这些检测与保护电路为开关电源的设计和保障开关电源安全可靠工作提供了经验,可直接用于
    发表于 03-29 08:00 28次下载
    <b class='flag-5'>开关电源</b>的保护电路的设计资料说明

    解析开关电源测试:安规测试标准与要求

    安规测试是对开关电源进行电气性能、安全性能等检测,确保开关电源符合规定并且安全可靠,为开关电源的质量把关。那么
    的头像 发表于 03-11 14:57 1678次阅读