利用軟齊納鉗位電路實現節能
發布時間:2020-08-12 來源:John Betten 責任編輯:wenwei
【導讀】因其低成本、隔離性以及可以實施更多輸出電壓的方便性,反向轉換器廣受歡迎。就多輸出反向而言,可利用控製電路反饋來嚴格穩壓一個輸出電壓(一般為最高功率輸出)。我們一般通過將變壓器繞組與主穩壓繞組緊密耦合,來添加額外的輸出。我們可能會添加一些線性穩壓器或 DC/DC 開(kai)關(guan),或(huo)者(zhe)不(bu)對(dui)輸(shu)出(chu)進(jin)行(xing)穩(wen)壓(ya)。最(zui)後(hou)一(yi)種(zhong)選(xuan)項(xiang)最(zui)為(wei)有(you)效(xiao),但(dan)很(hen)多(duo)時(shi)候(hou)在(zai)輸(shu)出(chu)重(zhong)或(huo)輕(qing)負(fu)載(zai)而(er)主(zhu)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)的(de)負(fu)載(zai)卻(que)相(xiang)反(fan)時(shi),電(dian)壓(ya)穩(wen)壓(ya)承(cheng)受(shou)巨(ju)大(da)的(de)負(fu)擔(dan)。這(zhe)種(zhong)交(jiao)叉(cha)穩(wen)壓(ya)問(wen)題(ti)主(zhu)要(yao)取(qu)決(jue)於(yu)變(bian)壓(ya)器(qi)漏(lou)電(dian)和(he)繞(rao)組(zu)結(jie)構(gou),也(ye)取(qu)決(jue)於(yu)其(qi)它(ta)寄(ji)生(sheng)電(dian)路(lu)組(zu)件(jian)。
許(xu)多(duo)極(ji)端(duan)情(qing)況(kuang)中(zhong)的(de)一(yi)種(zhong)是(shi)主(zhu)輸(shu)出(chu)重(zhong)負(fu)載(zai),而(er)未(wei)穩(wen)壓(ya)繞(rao)組(zu)完(wan)全(quan)空(kong)負(fu)載(zai)。變(bian)壓(ya)器(qi)次(ci)級(ji)繞(rao)組(zu)上(shang)出(chu)現(xian)的(de)任(ren)何(he)電(dian)壓(ya)振(zhen)鈴(ling)通(tong)常(chang)都(dou)由(you)輸(shu)出(chu)整(zheng)流(liu)器(qi)來(lai)峰(feng)值(zhi)檢(jian)測(ce),從(cong)而(er)使(shi)未(wei)穩(wen)壓(ya)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)極(ji)大(da)增(zeng)加(jia)。這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia),輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)升(sheng)至(zhi)兩(liang)倍(bei)其(qi)額(e)定(ding)電(dian)壓(ya)並(bing)不(bu)鮮(xian)見(jian)。這(zhe)對(dui)於(yu)無(wu)法(fa)承(cheng)受(shou)更(geng)高(gao)電(dian)壓(ya)或(huo)者(zhe)沒(mei)有(you)隨(sui)時(shi)讓(rang)最(zui)小(xiao)負(fu)載(zai)消(xiao)耗(hao)漏(lou)能(neng)量(liang)的(de)任(ren)何(he)下(xia)遊(you)負(fu)載(zai)來(lai)說(shuo),這(zhe)都(dou)是(shi)災(zai)難(nan)性(xing)的(de)。
有(you)幾(ji)款(kuan)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)可(ke)以(yi)補(bu)救(jiu)這(zhe)種(zhong)無(wu)負(fu)載(zai)過(guo)壓(ya)狀(zhuang)態(tai)。最(zui)簡(jian)單(dan)的(de)方(fang)法(fa)是(shi)以(yi)電(dian)阻(zu)的(de)形(xing)式(shi)給(gei)未(wei)穩(wen)壓(ya)輸(shu)出(chu)添(tian)加(jia)一(yi)個(ge)預(yu)負(fu)載(zai)。這(zhe)樣(yang)會(hui)使(shi)輸(shu)出(chu)具(ju)有(you)負(fu)載(zai),讓(rang)其(qi)足(zu)夠(gou)消(xiao)耗(hao)漏(lou)能(neng)量(liang),並(bing)將(jiang)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)降(jiang)至(zhi)一(yi)個(ge)可(ke)以(yi)接(jie)受(shou)的(de)電(dian)平(ping)。不(bu)幸(xing)的(de)是(shi),這(zhe)種(zhong)負(fu)載(zai)會(hui)始(shi)終(zhong)出(chu)現(xian),從(cong)而(er)帶(dai)來(lai)一(yi)般(ban)被(bei)認(ren)為(wei)是(shi)不(bu)可(ke)接(jie)受(shou)的(de)效(xiao)率(lv)損(sun)失(shi)。
第二種選項是隻給未穩壓輸出添加一個齊納二極管。在包括典型的 5% 或 10% 組(zu)件(jian)容(rong)限(xian)以(yi)後(hou),二(er)極(ji)管(guan)電(dian)壓(ya)額(e)定(ding)值(zhi)的(de)設(she)定(ding)必(bi)須(xu)高(gao)於(yu)額(e)定(ding)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)。這(zhe)就(jiu)意(yi)味(wei)著(zhe),在(zai)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)升(sheng)至(zhi)足(zu)夠(gou)高(gao)以(yi)前(qian),該(gai)二(er)極(ji)管(guan)將(jiang)不(bu)會(hui)導(dao)電(dian)或(huo)消(xiao)耗(hao)功(gong)率(lv)。盡(jin)管(guan)這(zhe)看(kan)來(lai)起(qi)好(hao)像(xiang)是(shi)一(yi)種(zhong)理(li)想(xiang)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an),但(dan)仍(reng)然(ran)存(cun)在(zai)一(yi)些(xie)潛(qian)在(zai)問(wen)題(ti)。一(yi)旦(dan)齊(qi)納(na)二(er)極(ji)管(guan)導(dao)電(dian),其(qi)阻(zu)抗(kang)便(bian)極(ji)大(da)下(xia)降(jiang),對(dui)電(dian)流(liu)的(de)電(dian)阻(zu)作(zuo)用(yong)變(bian)得(de)幾(ji)乎(hu)沒(mei)有(you)。進(jin)入(ru)二(er)極(ji)管(guan)的(de)電(dian)流(liu)以(yi)及(ji)其(qi)內(nei)消(xiao)耗(hao)的(de)功(gong)率(lv),均(jun)由(you)寄(ji)生(sheng)電(dian)路(lu)組(zu)件(jian)決(jue)定(ding),因(yin)此(ci)難(nan)以(yi)控(kong)製(zhi)。高(gao)功(gong)耗(hao)轉(zhuan)換(huan)器(qi)可(ke)能(neng)會(hui)吸(xi)取(qu)大(da)電(dian)流(liu),從(cong)而(er)會(hui)容(rong)易(yi)毀(hui)壞(huai)齊(qi)納(na)二(er)極(ji)管(guan)。因(yin)此(ci),添(tian)加(jia)一(yi)個(ge)小(xiao)型(xing)齊(qi)納(na)二(er)極(ji)管(guan)要(yao)冒(mao)風(feng)險(xian),並(bing)且(qie)很(hen)難(nan)計(ji)算(suan)功(gong)耗(hao)。
另(ling)一(yi)種(zhong)選(xuan)擇(ze)是(shi)使(shi)用(yong)一(yi)個(ge)緩(huan)衝(chong)器(qi)來(lai)消(xiao)耗(hao)漏(lou)能(neng)量(liang)。相(xiang)比(bi)使(shi)用(yong)一(yi)個(ge)預(yu)負(fu)載(zai)電(dian)阻(zu),這(zhe)樣(yang)做(zuo)一(yi)般(ban)會(hui)消(xiao)耗(hao)更(geng)多(duo)的(de)功(gong)率(lv),並(bing)且(qie)不(bu)能(neng)始(shi)終(zhong)提(ti)供(gong)穩(wen)定(ding)的(de)輸(shu)出(chu)無(wu)負(fu)載(zai)降(jiang)壓(ya)。
軟ruan鉗qian位wei電dian路lu由you一yi個ge與yu齊qi納na二er極ji管guan串chuan聯lian的de電dian阻zu器qi組zu成cheng,是shi一yi款kuan很hen好hao的de折zhe中zhong方fang案an。它ta可ke以yi將jiang未wei穩wen壓ya輸shu出chu電dian壓ya控kong製zhi在zai一yi定ding水shui平ping,其qi低di於yu未wei鉗qian製zhi輸shu出chu電dian壓ya但dan高gao於yu單dan獨du使shi用yong齊qi納na二er極ji管guan的de電dian壓ya水shui平ping。要yao確que定ding電dian阻zu的de值zhi,需xu要yao利li用yong足zu夠gou的de電dian流liu讓rang輸shu出chu負fu載zai,以yi將jiang高gao輸shu出chu電dian壓ya降jiang至zhi理li想xiang安an全quan水shui平ping。圖tu 1 顯示了一個理想無負載輸出電壓為 7.4V 的de例li子zi。該gai電dian壓ya減jian去qu齊qi納na二er極ji管guan的de額e定ding電dian壓ya,所suo得de結jie果guo再zai除chu以yi預yu負fu載zai電dian流liu,可ke得de到dao串chuan聯lian電dian阻zu器qi的de值zhi。這zhe種zhong電dian路lu的de好hao處chu是shi其qi並bing不bu消xiao耗hao運yun行xing中zhong常chang見jian的de負fu載zai功gong率lv。在zai一yi些xie極ji端duan交jiao叉cha負fu載zai狀zhuang態tai下xia,這zhe種zhong電dian路lu將jiang"逸出"輸出電壓鉗製到一個更具可預測性的水平。

圖 1 電阻齊納二極管為無負載輸出電壓提供軟鉗位控製
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