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采用箝位電路抑制車(chē)載電壓瞬變

作者: 時(shí)間:2013-11-01 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 收藏

佳工機電網(wǎng)

由R2、C3以及C4所組成的補償網(wǎng)絡(luò )提供了所需的頻率修整。當未達到串聯(lián)的R2及C3所引入的零點(diǎn)之前,Q2的增益以-1的斜率從直流(零頻)點(diǎn)開(kāi)始下降。該零點(diǎn)的位置被調整至50Hz附近。并聯(lián)的R2及C4所引入的極點(diǎn)被調整至6kHz的零點(diǎn)位置。此時(shí),總體的有效環(huán)路增益保持了-1的斜率,直至越過(guò)單位增益,如下圖所示。示例的電路展示了最少70kHz的帶寬,可支持大于0.5A的負載電流,在幾乎所有的負載狀態(tài)下都擁有90度的相位裕度。由于負載阻抗及輸出電容設定了一個(gè)低頻的極點(diǎn),因此帶寬將隨負載阻抗的升高而降低。

佳工機電網(wǎng)
環(huán)路增益在寬范圍負載內保持穩定(負相)

下圖顯示了在較大的不規則輸入電壓瞬變狀態(tài)下輸出電壓的響應。一旦輸入電壓超過(guò)齊納二極管D2額定的27V,輸出電壓將箝位并很好的抑制輸入電壓的改變。

佳工機電網(wǎng)
輸出電壓箝位于所期望的電平(如紅線(xiàn)所示)

為防止FET Q1過(guò)載,需考慮多個(gè)重要的因素。加載在Q1上的電壓、電流及功率都必須保持在器件的安全運轉區域(SOA)曲線(xiàn)之內。大負載及橫跨Q1的大電壓降(在持續的保持過(guò)壓狀態(tài)下)將使器件達到其極限。FET可能消耗非常大的功率,且器件有可能無(wú)法在如此短的時(shí)間內將熱量有效的驅散,從而導致FET因超出SOA曲線(xiàn)區而失效。

并且,如果輸入電壓瞬變具有很高的轉換速率,而輸入電壓源所串聯(lián)的阻抗又很小或近乎為零,則有可能產(chǎn)生非常高的峰值輸入電流,從而也有可能使Q1超出SOA曲線(xiàn)區。因此需要在輸入端串聯(lián)適當量的阻抗以限制流經(jīng)Q1的峰值輸入浪涌電流。降低輸入電壓上升的速率同樣有助于限制輸入電流的峰值。

結論

上面所述的輸入提供了一個(gè)低成本的方法以箝位輸出電壓至一個(gè)安全的電平,防止可能的過(guò)壓狀態(tài)在低電壓電路出現。該電路可通過(guò)設定輸出箝位電壓及電容(以適用于任意負載)并隨后調節控制環(huán)路,輕松的實(shí)現調整。在典型的輸入狀態(tài)下,傳輸單元的前向壓降非常低,可實(shí)現比使用線(xiàn)性穩壓器所能達到的更低的功率損耗及更高的效率。 (end)

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