有源並聯穩壓器與假負載
發布時間:2012-04-05
中心議題:
在線電壓AC到低壓DC的開關電源產品領域中,反激式是目前最流行的拓撲結構。這其中的一個主要原因是其獨有的成本效益,隻需向變壓器次級添加額外的繞組即可提供多路輸出電壓。
通(tong)常(chang),反(fan)饋(kui)來(lai)自(zi)對(dui)輸(shu)出(chu)容(rong)差(cha)有(you)最(zui)嚴(yan)格(ge)要(yao)求(qiu)的(de)輸(shu)出(chu)端(duan)。然(ran)後(hou),該(gai)輸(shu)出(chu)端(duan)會(hui)定(ding)義(yi)所(suo)有(you)其(qi)它(ta)次(ci)級(ji)繞(rao)組(zu)的(de)每(mei)伏(fu)圈(quan)數(shu)。由(you)於(yu)漏(lou)感(gan)效(xiao)應(ying)的(de)存(cun)在(zai),輸(shu)出(chu)端(duan)不(bu)能(neng)始(shi)終(zhong)獲(huo)得(de)所(suo)需(xu)的(de)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)交(jiao)叉(cha)穩(wen)壓(ya),特(te)別(bie)是(shi)在(zai)給(gei)定(ding)輸(shu)出(chu)端(duan)因(yin)其(qi)它(ta)輸(shu)出(chu)端(duan)滿(man)載(zai)而(er)可(ke)能(neng)無(wu)負(fu)載(zai)或(huo)負(fu)載(zai)極(ji)輕(qing)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)更(geng)是(shi)如(ru)此(ci)。
keyishiyonghoujiwenyaqihuojiafuzailaifangzhishuchuduandianyazaicileiqingkuangxiashenggao。raner,youyuhoujiwenyaqihuojiafuzaihuizaochengchengbenzengjiahexiaolvjiangdi,yinertamenquefazugoudexiyinli,tebieshizaijinnianlaiduiduozhongxiaofeileiyingyongzhongdekongzaihe/或待機輸入功耗的法規要求越來越嚴格的情況下,這一設計開始受到冷落。圖3中所示的有源並聯穩壓器不僅可以解決穩壓問題,還能夠最大限度地降低成本和效率影響。
該電路的工作方式如下:兩個輸出端都處於穩壓範圍時,電阻分壓器R14和R13會偏置三極管Q5,進而使Q4和Q1保持在關斷狀態。在這樣的工作條件下,流經Q5的電流便充當5V輸出端很小的假負載。
5V輸出端與3.3V輸出端的標準差異為1.7V。當負載要求從3.3V輸出端獲得額外的電流,而從5V輸出端輸出的負載電流並未等量增加時,其輸出電壓與3.3V輸出端的電壓相比將會升高。由於電壓差異約超過100 mV,Q5將偏置截止,從而導通Q4和Q1並允許電流從5V輸出端流到3.3V輸出端。該電流將降低5V輸出端的電壓,進而縮小兩個輸出端之間的電壓差異。
Q1中的電流量由兩個輸出端的電壓差異決定。因此,該電路可以使兩個輸出端均保持穩壓,而不受其負載的影響,即使在3.3V輸出端滿載而5V輸出端無負載這樣最差的情況下,仍能保持穩壓。設計中的Q5和Q4可以提供溫度補償,這是由於每個三極管中的VBE溫度變化都可以彼此抵消。二極管D8和D9不是必需的器件,但可用於降低Q1中的功率耗散,從而無需在設計添加散熱片。
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該電路隻對兩個電壓之間的相對差異作出反應,在滿載和輕負載條件下基本不起作用。由於並聯穩壓器是從5V輸出端連接到3.3V輸出端,因此與接地的並聯穩壓器相比,該電路的有源耗散可以降低66%。其結果是在滿載時保持高效率,從輕負載到無負載的功耗保持較低水
- 有源並聯穩壓器與假負載
- 使兩個輸出端均保持穩壓
- 設計中的Q5和Q4可以提供溫度補償
在線電壓AC到低壓DC的開關電源產品領域中,反激式是目前最流行的拓撲結構。這其中的一個主要原因是其獨有的成本效益,隻需向變壓器次級添加額外的繞組即可提供多路輸出電壓。
通(tong)常(chang),反(fan)饋(kui)來(lai)自(zi)對(dui)輸(shu)出(chu)容(rong)差(cha)有(you)最(zui)嚴(yan)格(ge)要(yao)求(qiu)的(de)輸(shu)出(chu)端(duan)。然(ran)後(hou),該(gai)輸(shu)出(chu)端(duan)會(hui)定(ding)義(yi)所(suo)有(you)其(qi)它(ta)次(ci)級(ji)繞(rao)組(zu)的(de)每(mei)伏(fu)圈(quan)數(shu)。由(you)於(yu)漏(lou)感(gan)效(xiao)應(ying)的(de)存(cun)在(zai),輸(shu)出(chu)端(duan)不(bu)能(neng)始(shi)終(zhong)獲(huo)得(de)所(suo)需(xu)的(de)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)交(jiao)叉(cha)穩(wen)壓(ya),特(te)別(bie)是(shi)在(zai)給(gei)定(ding)輸(shu)出(chu)端(duan)因(yin)其(qi)它(ta)輸(shu)出(chu)端(duan)滿(man)載(zai)而(er)可(ke)能(neng)無(wu)負(fu)載(zai)或(huo)負(fu)載(zai)極(ji)輕(qing)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)更(geng)是(shi)如(ru)此(ci)。
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該電路的工作方式如下:兩個輸出端都處於穩壓範圍時,電阻分壓器R14和R13會偏置三極管Q5,進而使Q4和Q1保持在關斷狀態。在這樣的工作條件下,流經Q5的電流便充當5V輸出端很小的假負載。
5V輸出端與3.3V輸出端的標準差異為1.7V。當負載要求從3.3V輸出端獲得額外的電流,而從5V輸出端輸出的負載電流並未等量增加時,其輸出電壓與3.3V輸出端的電壓相比將會升高。由於電壓差異約超過100 mV,Q5將偏置截止,從而導通Q4和Q1並允許電流從5V輸出端流到3.3V輸出端。該電流將降低5V輸出端的電壓,進而縮小兩個輸出端之間的電壓差異。
Q1中的電流量由兩個輸出端的電壓差異決定。因此,該電路可以使兩個輸出端均保持穩壓,而不受其負載的影響,即使在3.3V輸出端滿載而5V輸出端無負載這樣最差的情況下,仍能保持穩壓。設計中的Q5和Q4可以提供溫度補償,這是由於每個三極管中的VBE溫度變化都可以彼此抵消。二極管D8和D9不是必需的器件,但可用於降低Q1中的功率耗散,從而無需在設計添加散熱片。
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該電路隻對兩個電壓之間的相對差異作出反應,在滿載和輕負載條件下基本不起作用。由於並聯穩壓器是從5V輸出端連接到3.3V輸出端,因此與接地的並聯穩壓器相比,該電路的有源耗散可以降低66%。其結果是在滿載時保持高效率,從輕負載到無負載的功耗保持較低水
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