輸出可調電源的設計思路
發布時間:2022-09-08 來源:金升陽 責任編輯:wenwei
【導讀】隨sui著zhe電dian器qi的de豐feng富fu,用yong電dian場chang所suo的de增zeng加jia,常chang規gui的de輸shu出chu電dian壓ya已yi不bu滿man足zu多duo樣yang化hua使shi用yong場chang景jing的de要yao求qiu。特te別bie當dang用yong電dian設she備bei與yu供gong電dian設she備bei距ju離li較jiao遠yuan時shi,途tu中zhong導dao線xian帶dai來lai的de電dian壓ya降jiang無wu法fa忽hu略lve,它ta會hui降jiang低di負fu載zai的de實shi際ji供gong電dian電dian壓ya,影ying響xiang用yong電dian質zhi量liang。為wei了le兼jian顧gu所suo有you用yong電dian者zhe,輸shu出chu可ke調tiao的de電dian源yuan應ying運yun而er生sheng。
二、常見方式
muqian,changguideketiaodianyuanshijiangdianyacaiyanghuiluzhong,yongzuzhiketiaodedianzudaitiwendingzuzhidedianzu,shixianshuchudianyaketiaodegongneng。zaiketiaodianyashezhishang,yibanzunxun“上偏範圍≥下偏範圍”的策略。畢竟電壓高了,後端可以通過走線等方式把電壓降下來。但電壓低了就真的低了,巧婦難為無米之炊。
一般的電壓采樣電路,將電阻換成可調電阻,有以下兩種方式,均可實現輸出電壓調整的功能。
(1)當可調電阻放低端時
可ke調tiao電dian阻zu的de變bian化hua影ying響xiang采cai樣yang電dian流liu,繼ji而er影ying響xiang輸shu出chu電dian壓ya,參can數shu計ji算suan設she計ji稍shao複fu雜za,且qie阻zu值zhi較jiao大da,選xuan型xing麻ma煩fan。可ke調tiao電dian阻zu的de變bian化hua會hui影ying響xiang采cai樣yang電dian流liu,為wei確que保bao調tiao整zheng率lv性xing能neng,我wo們men一yi般ban設she置zhi采cai樣yang電dian流liu比bi流liu入ruTL431參考腳的電流大100倍,實現性能可控。
(2)當可調電阻放高端時
ketiaodianzubianhuazhijieyingxiangshuchudianya,canshushejijiaozhiguan,xielvbianhuaxiao。danyouyugaoduandianzucanyuchanpinhuanlutiaozheng,zaitiaozhengshuchudianyashi,huirangchanpindehuanluzengyihexiangweiyuliangbianhua。erzheliangzhedebianhuashifeixianxingde,huizengjialechanpindebuquedingxing。tongshi,dangshuchuduanchanshengguodianyaraodongshi,gaoduandeketiaodianzujiangchengshoubufenyingli,changqiyiwanghuijiangdiketiaodianzudekekaoxing,yingxiangchanpinshouming。yinci,womenfangzaigaoduandedianzufengzhuangyibanzai0805或以上,低端的電阻封裝在0603或以下。
三、電路對比
以24V輸出為例,圖3a為wei采cai樣yang電dian路lu參can數shu相xiang近jin情qing況kuang下xia,兩liang者zhe的de變bian化hua斜xie率lv對dui比bi圖tu。明ming顯xian看kan出chu可ke調tiao電dian阻zu放fang低di端duan時shi,輸shu出chu電dian壓ya受shou阻zu值zhi變bian化hua影ying響xiang較jiao大da,且qie斜xie率lv單dan調tiao變bian化hua。可ke調tiao電dian阻zu放fang高gao端duan時shi,輸shu出chu電dian壓ya受shou阻zu值zhi變bian化hua影ying響xiang較jiao小xiao,斜xie率lv幾ji乎hu不bu變bian。若ruo高gao端duan的de電dian路lu想xiang實shi現xian如ru此ci寬kuan的de電dian壓ya變bian化hua,需xu同tong時shi減jian小xiao采cai樣yang電dian路lu阻zu值zhi,結jie果guo如ru圖tu3b所示。
綜上所述,由於高端設計會引起產品可靠性問題,並使環路設計難度加大,故一般設計都把可調電阻設計在低端。
四、電路優化及優勢
raner,zheliangzhongdianlusuiranjiandan,danshizaiketiaodianzuyichangduanluhou,chanpinjiangkaihuan,shuchudianyawuxianzhishangsheng,zaochenghouduanchanpindeguodianyasunhuai。duici,xuyaoewaizengjiashuchuguoyabaohuxianzhi。tongshi,youyujixieshiketiaodianzushouwenduyingxiangda,gaodiwenxiaqijianderezhanglengsuohuirangchudianpianyi,daozhishuchudianyabodong,zaochengdianyawenpiaowenti。ruobuduiketiaodianzujiayixianzhi,dianzuzuzhidewenpiaojiangyingxiangshuchudianya,yanzhongdejiangdiaochudianyajingdu。yishangdiduandeR71、R71B,高端的R72為其中一種串聯限製方式。
除了串聯以外,並聯也是一種可降低電阻阻值溫飄影響的方式。但在使用低端電路控製時,一般不會將可調電阻直接並聯在TL431參考腳與地兩端,否則當可調電阻阻值在零附近變化時,輸出電壓將呈指數上升,難以控製。因此,優化後使用圖4串(chuan)並(bing)聯(lian)的(de)限(xian)製(zhi)方(fang)式(shi)。這(zhe)一(yi)電(dian)路(lu)還(hai)能(neng)確(que)保(bao),無(wu)論(lun)可(ke)調(tiao)電(dian)阻(zu)短(duan)路(lu)還(hai)是(shi)斷(duan)路(lu),其(qi)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)均(jun)可(ke)以(yi)由(you)其(qi)他(ta)電(dian)阻(zu)鉗(qian)位(wei)控(kong)製(zhi),不(bu)至(zhi)於(yu)產(chan)生(sheng)產(chan)品(pin)開(kai)環(huan),電(dian)壓(ya)持(chi)續(xu)上(shang)升(sheng)的(de)問(wen)題(ti)。
suirangaidianlukekaoxinggenggao,danyinweiyinrulesangeweizhishu,xuewaishedingyigetiaojian,huishijisuangengjiafuza,keyinizhicanshujisuanbiao,shixianyilaoyongyi。zaiguidingketiaoshangxiaxianhou,chanpinshuchudianyazongtidebianhuaqushirutu5所示,可見圖1與圖4變化規律類似,均呈現斜率逐漸變化的趨勢。但是圖4與圖1相比,前半段變化更急,後半段變化更緩。可利用此規律,將額定電壓設置在可調電阻阻值後半段區域,降低可調電阻溫飄的影響。
除(chu)了(le)降(jiang)低(di)溫(wen)飄(piao)影(ying)響(xiang)以(yi)外(wai),巧(qiao)妙(miao)利(li)用(yong)該(gai)規(gui)律(lv)還(hai)可(ke)提(ti)升(sheng)用(yong)戶(hu)使(shi)用(yong)滿(man)意(yi)度(du)和(he)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)。對(dui)於(yu)大(da)部(bu)分(fen)使(shi)用(yong)者(zhe)來(lai)說(shuo),最(zui)常(chang)使(shi)用(yong)的(de)還(hai)是(shi)額(e)定(ding)電(dian)壓(ya)值(zhi),如(ru)果(guo)此(ci)處(chu)斜(xie)率(lv)變(bian)化(hua)過(guo)大(da),就(jiu)會(hui)出(chu)現(xian)使(shi)用(yong)者(zhe)稍(shao)微(wei)用(yong)力(li)調(tiao)整(zheng)旋(xuan)鈕(niu),產(chan)品(pin)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)就(jiu)變(bian)化(hua)很(hen)大(da)的(de)情(qing)況(kuang),需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)者(zhe)反(fan)複(fu)調(tiao)整(zheng)至(zhi)所(suo)需(xu)電(dian)壓(ya)值(zhi),不(bu)便(bian)於(yu)使(shi)用(yong)。而(er)在(zai)生(sheng)產(chan)上(shang)同(tong)理(li),若(ruo)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)的(de)變(bian)化(hua)比(bi)自(zi)動(dong)調(tiao)壓(ya)的(de)機(ji)器(qi)還(hai)靈(ling)敏(min),則(ze)需(xu)要(yao)人(ren)工(gong)介(jie)入(ru)調(tiao)整(zheng),否(fou)則(ze)機(ji)器(qi)將(jiang)一(yi)直(zhi)在(zai)循(xun)環(huan)做(zuo)無(wu)用(yong)功(gong),降(jiang)低(di)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)。
五、小結
可調電路雖設計簡單,但通過多種變化,可滿足不同的要求,實現生產效益的最大化。目前,金升陽的15-75W的開關電源LM係列、LOF225-20Bxx等產品均使用該電路方案。我們秉承著把難題留給自己,把便利留給客戶的精神,不斷創新,持續優化,為客戶提供更優質的產品。
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