并聯(lián)穩(wěn)壓器緩解電源啟動(dòng)問(wèn)題

廣受歡迎的多端 TL431 三端子并聯(lián)穩(wěn)壓器為設(shè)計(jì)人員的應(yīng)用提供了相當(dāng)大的多功能性。圖1a圖示了TL431的內(nèi)部電路，其中包括一個(gè)精密基準(zhǔn)電壓源、一個(gè)運(yùn)算放大器和一個(gè)并聯(lián)晶體管(參考文獻(xiàn)1)。在典型的穩(wěn)壓器應(yīng)用中，兩個(gè)外部電阻器R一個(gè)和 RB，確定負(fù)載電阻R下端的并聯(lián)調(diào)節(jié)輸出電壓S(圖 1b).舉例說(shuō)明，TL431 和一些外部有源和無(wú)源元件可用作 SMPS(開(kāi)關(guān)模式電源)PWM(脈寬調(diào)制)控制器的低功耗輔助電源。在某些電源設(shè)計(jì)中，降壓變壓器上的輔助繞組為PWM控制器供電。在輕輸出負(fù)載下，輔助繞組可能向PWM控制器提供不足的功率。

圖1簡(jiǎn)單的框圖(a)隱藏了TL431的內(nèi)部復(fù)雜，但您只需三個(gè)外部電阻即可在基本并聯(lián)穩(wěn)壓器電路(B)。

例如，轉(zhuǎn)換器電路圖2為 PWM 控制器 IC 獲取電源1通過(guò)輔助偏置繞組，W輔助，它是變壓器T的一部分1.電阻器 RT和電容器 C拿形成涓流充電電路，為IC提供啟動(dòng)電源1.為了節(jié)省能源，電阻R.T提供足夠的電流來(lái)對(duì) C 進(jìn)行涓流充電拿至電壓 V輔助.電路啟動(dòng)后，它按預(yù)期工作，向負(fù)載提供輸出功率，輔助繞組及其組件為 PWM 控制器供電。

圖2輔助繞組為電源的 PWM 供電控制器。

然而，移除輸出負(fù)載會(huì)減少提供給輔助偏置繞組的能量，從而耗盡C上的電荷拿并導(dǎo)致集成電路1關(guān)閉，這反過(guò)來(lái)又會(huì)破壞輸出電壓調(diào)節(jié)并導(dǎo)致電源運(yùn)行不規(guī)律。低功耗偏置電源電路提供輕負(fù)載啟動(dòng)電源，然后在輔助繞組可以為PWM控制器IC提供足夠能量時(shí)關(guān)閉以節(jié)省功率1(圖3).在該電路中，串聯(lián)調(diào)整器在輕負(fù)載條件下導(dǎo)通，當(dāng)偏置繞組能夠向PWM控制器提供能量時(shí)關(guān)斷，從而在負(fù)載下節(jié)省能量并提高轉(zhuǎn)換器效率。

圖3在這種改進(jìn)的設(shè)計(jì)中，脈寬控制器IC1衍生出其RT 電源用于啟動(dòng)，輔助繞組 WAUX 用于正常運(yùn)行，以及用于低負(fù)載操作的并聯(lián)穩(wěn)壓器電路 IC2 和 Q1。

電阻器 R一個(gè)通過(guò) RD、并聯(lián)穩(wěn)壓器 IC1，二極管D1和晶體管 Q1構(gòu)成低負(fù)載串聯(lián)通調(diào)節(jié)偏置電源。選擇這些元件以產(chǎn)生 Q 的電壓1落在 IC 之間的發(fā)射器1的關(guān)斷電壓和整流輔助偏置繞組輸出產(chǎn)生的標(biāo)稱(chēng)電壓 VAUX_NOM.實(shí)際上，IC上的電壓1的 V抄送引腳以有線或方式跟隨，以較高者為準(zhǔn)：VAUX_NOM或晶體管Q處的電壓1的發(fā)射器。當(dāng)輔助偏置繞組及其組件提供足夠的功率時(shí)，Q1的發(fā)射器看到反向偏置，Q1關(guān)閉以節(jié)省能源。相反，Q1在 V 時(shí)供電輔助低于 VAUX_NOM由于輸出負(fù)載較輕。注意，電路仍必須包括涓流充電電阻R。T由于大多數(shù)PWM控制器都集成了欠壓鎖定功能，因此能夠在高于標(biāo)稱(chēng)電源電壓時(shí)啟動(dòng)。

要設(shè)計(jì)串聯(lián)調(diào)整穩(wěn)壓器，請(qǐng)選擇電阻R。C為 IC 提供足夠的工作電流2，然后選擇電阻器 RD以保持 Q1的集電極電壓和電流在其安全工作區(qū)域內(nèi)。選擇電阻器 R一個(gè)和 RB將串聯(lián)穩(wěn)壓器的輸出電壓設(shè)置在IC以上1的啟動(dòng)電壓，低于輔助繞組整流輸出提供的標(biāo)稱(chēng)電壓。選擇旁路電容器C一個(gè)將 IC 上的紋波電壓降至2.

您可以使用以下內(nèi)容方程調(diào)整由電阻R形成的分壓器一個(gè)和 RB:

Q 時(shí)的電壓1的發(fā)射極必須低于輔助偏置繞組提供的標(biāo)稱(chēng)輔助電壓。V裁判代表并聯(lián)穩(wěn)壓器 IC2內(nèi)部標(biāo)稱(chēng)基準(zhǔn)電壓為 2.495V，VD1和 VBE(Q1)表示 D1的壓降和 Q1的正向基極-發(fā)射極電壓。

審核編輯：湯梓紅