反激式开关电源可在1.1V电压下工作并点亮HBLED灯

最新更新时间:2015-01-31来源: 互联网关键字:反激式  开关电源 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章
本设计实例展示的是一种利用单节1.5V电池驱动小功率电子电路的方法。它基于一种自激振荡器设计,该自激振荡器可驱动一个反激式变压器生成更高的可控电压。本设计可以用来为模拟电路、微控制器以及其他任何轻负载供电。

该电源电路经过设计、仿真并最终构建出来。它能够以小于50mW的功耗,甚至在电压降至1.1V的条件下可靠运行。经测试,对于给定的电路值,通过调整单个电阻器的值所产生的稳压输出在6V~24V之间。输出功率足以驱动低功耗模式(15μA@32kHz)下的PIC微控制器。在没有任何修改的情况下,该电路还可作为一个闪光灯,以0.1Hz~20Hz的速率点亮一串LED灯或一个LED电源指示灯。虽然对于其他“简单”任务来说,这种设计可能看起来电路过多,但考虑到具有电源电压低以及输出可调节或闪烁受控的优势,该设计仍有价值。

为了用该电路在图1所示+VREGOUT处获得稳压输出,例如下文提到的20.7V,应将电阻器R2和R3分别设置为680Ω和100kΩ。R11两端的电压通过R5/R11分压器设置为140mV左右。由Q1构成的振荡器在施加电源的情况下持续运行,并将能量由L2磁耦合至L3。一旦C1两端的电压上升至超过2V,则比较器U1将得到有效供电。一开始,R2两端的电压会随着电容器的充电而逐渐升高,直至其超过R11两端的电压。在该连接方式下,集电极开路的比较器U1会不断将该电压与140mV进行比较。由Q2/Q3组成的晶闸管未上电,且未被U1的输出电压触发。电容器持续顺畅充电。因此,基于R2与R3的组合值,U1输出电压将在以下情形升高:

 

 

T1可使用不同形状和尺寸的磁芯。为重现上述结果,建议采用电感因数约为80nH且相对磁导率(μ)约为80的磁芯。EPCOS公司订单编号为B66361G0100X1的ETD磁芯、Ferroxcube公司的环形磁芯TN33/20/11-2P80或类似产品都非常适用。

对于图1中的元件值(除R2= 680Ω和R3=100kΩ外),当VC1=20.7V时,晶闸管将被触发。输出滤波器由L4和C3构成。C1在电路中担任两种角色:第一,作为电荷存储“桶”;第二,与R10一起提供一定的环路稳定性。电阻器R4用于上拉U1的开路集电极,而D3用于防止U1的输出偏置受到扰乱。

 

 

图1:1.5V逆变器的电路图。电感器L1和L2(10匝,22AWG)及L3(130匝,32AWG)缠绕在一个Fair-Rite公司器件编号为5961001801的磁芯上。

要将电路用作一个三LED闪光灯/频闪灯,R10应为100Ω。对于图中所示的元件值,当VC1=6.33V时,晶闸管被触发。一旦晶闸管被触发,Q4基极将会被施加约为2V的脉冲,使之完全开启。这将产生较大的Q4集电极电流,导致C1快速放电。如果该集电极电流产生并流过一串LED或单个LED电源指示灯,LED将会逐渐变亮,直至Q4基极的驱动电压较大时出现明亮闪光。放电也会关闭U1(即其电源电压降至2V以下)。因此,在C1恢复充电过程前,VR2会降至约43mV的最低值,然后重复上述过程。LED闪烁时,需要加上一个限流电阻(R10),否则LED会损坏。仿真显示,在50%处所测得的峰值电流脉冲为3.3A,持续时间为50μs。闪烁率可以通过改变R2或R11进行调整(图2)。

 

 

图2:LTspice仿真得到的LED闪光灯/频闪灯中的时序波形。R10中的电流是在假定LED电源指示灯D4未连接的情况下测得的。

关键字:反激式  开关电源 编辑:探路者 引用地址:反激式开关电源可在1.1V电压下工作并点亮HBLED灯

上一篇:优化低成本BJT开关方案 满足DoE和CoC新效率标准
下一篇:为医疗设备选择小巧可靠的无源元件

推荐阅读最新更新时间:2023-10-12 22:52

如何维修电脑开关电源(二)
三、常见故障 1.保险丝熔断 一般情况下,保险丝熔断说明电源的内部线路有问题。由于电源工作在高电压、大电流的状态下,电网电压的波动、浪涌都会引起电源内电流瞬间增大而使保险丝熔断。重点应检查电源输入端的整流二极管,高压滤波电解电容,逆变功率开关管等,检查一下这些元器件有无击穿、开路、损坏等。当电路发生故障或异常时,伴随着电流不断升高,并且升高的电流有可能损坏电路中的某些重要器件或贵重器件,也有可能烧毁电路甚至造成火灾。若电路中正确地安置了保险丝,那么,保险丝就会在电流异常升高到一定的高度和一定的时候,自身熔断切断电流,从而起到保护电路安全运行的作用。最早的保险丝于一百多年前由爱迪生发明,由于当时的工业技术不发达白炽灯很贵重,
[电源管理]
如何维修电脑<font color='red'>开关电源</font>(二)
基于UC3846的全桥开关电源的设计
本文所设计的全桥拓扑的控制电路主要包括控制器、保护电路、电流反馈、电压反馈、驱动电路和辅助电源等。控制电路是开关电源的核心部分,它设计好坏对于开关电源的性能至关重要,电源的很多指标如稳压恒流精度、紋波大小、输入输出特性都与控制电路息息相关,同时由于主电路是全桥拓扑,在对控制电路进行设计时要釆取相应措施防止直通现象发生。下面将对控制电路各部分功能电路进行具体的设计和介绍。 电流控制型芯片简介 采用UC3846作为控制芯片。该芯片采用大电流图腾柱式双端输出,输出峰值电流可达500mA,能直接驱动场效应管,内置精密带隙可调基准电压,高频振荡器,误差放大器,差动电流检测放大器,欠电压锁定电路以及开机软启动电路,具有自动关断功能。其
[电源管理]
LED开关电源五大实用保护电路图
  LED开关电源过电流保护电路、LED开关电源过电压保护电路、LED开关电源软启动保护电路、LED开关电源过热保护电路……行内人士贡献五大实用电路图,同你做好LED开关电源的保护设计。   LED开关电源过电流保护电路   在直流LED开关电源电路中,为了保护调整管在电路短路、电流增大时不被烧毁。其基本方法是,当输出电流超过某一值时,调整管处于反向偏置状态,从而截止,自动切断电路电流。如图1所示,过电流保护电路由三极管BG2 和分压电阻R4、R5组成。电路正常工作时,通过R4与R5的压作用,使得BG2 的基极电位比发射极电位高,发射结承受反向电压。于是BG2 处于截止状态(相当于开路),对稳压电路没有影响。当电路短路时,输出
[电源管理]
LED<font color='red'>开关电源</font>五大实用保护电路图
工业开关电源竞争激烈 模块电源抢占市场主导
目前,行业内对工业 开关电源 模块范围的界定并不一致,对开关电源的认识也不尽相同。然而,开关电源凭借着高效节能、体积小、重量轻等优点在工业领域获得了广泛的应用,已成为工业领域重要的基础产品。目前大陆工业开关电源模块市场的主要企业多数是在20世纪90年代进入大陆市场,同时在设立工业开关电源模块生产工厂的外资品牌数量也逐渐增多,电源市场竞争激烈。 虽然金融危机对工业开关电源模块市场造成了比较大的影响,但下游应用企业产业升级、新兴行业需求的带动以及国家政策的扶持等因素对大陆电源市场的发展起了积极的推动作用。因此,随着金融危机的缓解,大陆工业开关电源市场还会呈现较快的发展态势。 工业开关电源市场集中度高 工业开关电源模块市场集中度较高,
[电源管理]
反激式开关电源变压器的设计方案
算变压器,就是要先选定一个工作点,在这个工作点上算,这个是最苛刻的一个点,这个点就是最低的交流输入电压,对应于最大的输出功率。下面我就来算了一个输入85V到265V,输出5V,2A 的电源,开关频率是100KHZ。   第一步就是选定原边感应电压VOR,这个值是由自己来设定的,这个值就决定了电源的占空比。可能朋友们不理解什么是原边感应电压,是 这样的,这要从下面看起,慢慢的来,   这是一个典型的单端反激式开关电源,大家再熟悉不过了,来分析一下一个工作周期,当开关管开通的时候,原边相当于一个电感,电感两端加上电压,其电流值不会突变,而线性的上升,有公式上升了的I=Vs*ton/L,这三项分别是原边输入电压,
[电源管理]
<font color='red'>反激式</font><font color='red'>开关电源</font>变压器的设计方案
反激式电源中MOSFET的钳位电路
     输出功率100W以下的AC/DC电源通常都采用反激式拓扑结构。这种电源成本较低,使用一个控制器就能提供多路输出跟踪,因此受到设计师们的青睐,且已成为元件数少的AC/DC转换器的标准设计结构。不过,反激式电源的一个缺点是会对初级开关元件产生高应力。   反激式拓扑结构的工作原理,是在电源导通期间将能量储存在变压器中,在关断期间再将这些能量传递到输出。反激式变压器由一个磁芯上的两个或多个耦合绕组构成,激磁能量在被传递到次级之前,一直储存在磁芯的串联气隙间。实际上,绕组之间的耦合从不会达到完美匹配,并且不是所有的能量都通过该气隙进行传递。少量的能源储存在绕组内和绕组之间,这部分能量被称为变压器漏感。开关断开后,漏感能量不会
[电源管理]
<font color='red'>反激式</font>电源中MOSFET的钳位电路
开关电源定义及应用
开关 电源 就是用通过 电路 控制 开关 管进行高速的导通与截止.将直流电**为高频率的交流电提供给变压器进行变压,从而产生所需要的一组或多组电压的 电源 。 开关电源由以下几个部分组成: 一、主电路从交流电网输入、直流输出的全过程,包括: 1、输入滤波器:其作用是将电网存在的杂波过滤,同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网。 2、整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电,以供下一级变换。 3、逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分,频率越高,体积、重量与输出功率之比越小。 4、输出整流与滤波:根据负载需要,提供稳定可靠的直流电源。 二、控制电路一
[电源管理]
开关电源原理与设计(连载76)
      另外,LC振荡的幅度对于正激式开关电源和反激式开关电源是不同的。对于正激式开关电源,当电源开关管Q1导通的时候,正好开关变压器要向负载输出能量,等效负载电阻R的值相对比较小,即衰减系数很小,LC振荡回路被阻尼得很厉害,因此,振荡幅度下降很快,一般第一个振荡周期过后,振荡回路很难再次振荡起来。       对于反激式开关电源,当电源开关管Q1导通的时候,开关变压器只是存储能量,没有能量输出,因此,等效负载电阻R的值非常大,相当于开路,此时,衰减系数很大,约等于1,即LC振荡回路基本上没有被阻尼,LC振荡是等幅振荡,其振荡的幅度基本上等于分布电容Cs两端电压的半波平均值Uc ,即:分布电容Cs两端电压Uc的最大值Ucm
[电源管理]
<font color='red'>开关电源</font>原理与设计(连载76)
小广播
最新电源管理文章
换一换 更多 相关热搜器件
电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved