Шунтовой регулятор ускоряет запуск источника питания

Журнал РАДИОЛОЦМАН, март 2020

Michael O'Loughlin

EDN

В некоторых приложениях может потребоваться, чтобы напряжение импульсного источника питания системы поступало на схему быстрее, чем от обычного источника питания. Такая ускоряющая схема, или схема запуска, показана на Рисунке 1. Микросхема IC1 предварительного регулятора корректора коэффициента мощности получает свое обычное рабочее питание от дополнительной обмотки L1, намотанной на сердечник повышающего дросселя L2, и диода D1.

Рисунок 1. В обычной схеме запуска импульсного преобразователя начальное питание микросхемы
контроллера IC1 обеспечивают резистор и конденсатор капельного подзаряда RT и CH.

Резистор RT и конденсатор CH образуют схему капельного подзаряда, которая в нормальном режиме работы питает цепи запуска. В традиционных конструкциях RT имеет высокое сопротивление, ограничивающее ток до уровня, которого хватает только для того, чтобы обеспечивать ток покоя микросхемы и подзаряд конденсатора CH, который накапливает достаточно энергии для питания IC1 до тех пор, пока преобразователь напряжения не начнет работу. В нормальных условиях медленный отклик схемы не создает проблем.

Если требуется более быстрая реакция на включение питания, можно сократить время запуска, реконфигурировав шунтовой регулятор запуска (Рисунок 2). Схема запуска здесь образована конденсатором CT, микросхемой шунтового регулятора D1, диодом D3, транзистором Q1 и резисторами от RA до RD. В стационарном режиме конденсатор CT не хранит заряда, а последовательный регулятор, образованный Q1 и D1, определяет напряжение на входе питания VAUX микросхемы IC1.

В этой усовершенствованной схеме запуска конденсатор CH заряжается мощным начальным импульсом тока, который формируется транзистором Q1 и обеспечивает более быстрый запуск источника питания.
Рисунок 2. В этой усовершенствованной схеме запуска конденсатор CH заряжается мощным начальным
импульсом тока, который формируется транзистором Q1 и обеспечивает более быстрый
запуск источника питания.

При включении напряжение VAUX достигает своего пикового значения VAUX_PEAK, определяемого соотношением сопротивлений резисторов RA и RB. Конденсатор CT и резистор RC сохраняют энергию, устанавливая время выключения и напряжение схемы запуска. Резистор RD задает ток, питающий регулятор D1. Микросхема шунтового регулятора и резистор RE, ограничивая ток коллектора, удерживают транзистор Q1 в пределах области безопасной работы.

Конструирование схемы начнем с выбора резисторов RA и RB, которые определяют пиковое напряжение зарядки в соответствии со следующим выражением:

где

VREF – напряжение внутреннего опорного источника микросхемы TL431;
VD3 – напряжение на диоде D3;
VBE – напряжение база-эмиттер транзистора Q1.

Далее выбираем резистор RC, чтобы выходное напряжение шунтового регулятора VAUX сделать ниже номинального значения VAUX_NOM, вырабатываемого дополнительной обмоткой.

Выбираем емкость конденсатора CT, чтобы установить время запуска TBOOT, используя формулу:

Как и в схеме на Рисунке 1, диод D2 и вспомогательная обмотка L2 обеспечивают нормальное рабочее питание микросхемы IC1.

  1. Datasheet Texas Instruments UC3853N
  2. Datasheet Texas Instruments TL431A

Добавить свое объявление

* заполните обязательные данные

Статистика eFaster:

посетило сегодня 1332
сейчас смотрят 4
представлено поставщиков 577
загружено
позиций
25 067 862