常见恒流电路在电源模块中的作用
时间:2019-07-11 13:22来源:ZLG致远电子
摘要:随着工业智能化进程的不断深入,嵌入式系统对供电的要求越来越高,对输入电压范围也越来越宽,对输出电流精度要求也日益提高。如何保持宽电压输入而供电电流能够保持稳定?本文将介绍常见的电源恒流电路。
在科技高速发展的当下,产品快速开发已成常态化。嵌入式系统的强大的处理能力,对电源模块的要求越来越高,对输入电压范围也越来越宽。宽电压输入就会导致供电电流随输入电压变化而变化,为了全电压输入范围的情况下,保证电源模块启动能力的一致性,增加一个恒流电路给控制芯片供电。
一、理想的恒流源
理想的恒流源是电流不随输入电压的变化而变化,不受环境温度的影响,内阻无穷大。但是,实际中的恒流电路跟理想的还是存在差距,所以要根据实际应用选取合适的恒流源电路。
二、几种简单的恒流源介绍
由两个三极管组成的恒流源电路,如电路图1。
由稳压管组成的恒流源电路,如电路图2。
由三端稳压器组成的恒流源,如电路图3。
以上都是一些比较常见的简单的恒流源,而且有一个共性,稳压精度都不高,电流Io也不大。除了以上列举的几个,还有其他类似的恒流源,但万变不离其宗,都是以一个恒压源为基准组成,在此就不一一列举。
在应用过程中,如果需要高精度、大电流的恒流源,可以使用一个运放,组成一个高精度、大电流的恒流源,如电路图4。
三、恒流源在电源模块中的应用
在模块电源中,小功率电源的短路保护一般不外接短路保护电路,这种模块的特点是功率小,体积小,成本低;适合当前竞争激烈的市场;然而它们本身存在一个致命的特点,短路保护功能和启动能力存在矛盾,启动能力强,短路保护就会变差;短路保护变强,启动能力就会变弱。特别是在需要超宽电压范围输入的情况下,启动能力跟短路能力更不好兼容。
举个例子,18~72VDC输入,15W输出的模块电源,如果是用电阻加电容组成RC启动电路如图5,电阻R1电流会随输入电压的变化,低压和高压短路时,打嗝周期会相差很大,短路功率高压输入时会较大;调好低压启动能力和短路保护后,高压短路保护就会变差,启动能力超强,反过来调好高压启动和短路能力,低压的短路保护能力很好,但是,启动能力很差,会出现启动不良现象。
而也可以使用整体的宽压输入稳压输出电源模块,ZLG致远电子自主研发、生产的隔离电源模块已有近20年的行业积累,目前产品具有宽输入电压范围,可支持2:1与4:1宽压输入,输出电压精度可达±3%,封装形式多样,兼容国际标准的SIP、DIP等封装。同时致远电子为保证电源产品性能建设了行业内一流的测试实验室,配备最先进、齐全的测试设备,全系列隔离DC-DC电源通过完整的EMC测试,静电抗扰度高达4KV、浪涌抗扰度高达2KV,可应用于绝大部分复杂恶劣的工业现场,为用户提供稳定、可靠的电源隔离解决方案。
一、理想的恒流源
理想的恒流源是电流不随输入电压的变化而变化,不受环境温度的影响,内阻无穷大。但是,实际中的恒流电路跟理想的还是存在差距,所以要根据实际应用选取合适的恒流源电路。
二、几种简单的恒流源介绍
由两个三极管组成的恒流源电路,如电路图1。
图1
由两个同型号的三极管,根据三极管Vbe电压相对稳定,以及三极管的基极电流相对集电极电流较小的特点,组成一个电流相对恒定的恒流源,电流Io=Vbe/R1;这个恒流源没有用到特殊器件,两个三极管和两个电阻组成,成本低,电流Io可调;缺点是Vbe的大小会随电流及温度的变化而变化,电流大Vbe大,温度低Vbe大,所以不适合用在精度要求高的地方。由稳压管组成的恒流源电路,如电路图2。
图2
此恒流电路主要是运用了稳压二极管上的电压较稳定特性,以及三极管Vbe的稳定性,组成的恒流电路,Io=(Vd-Vbe)/R3;此电路优点是成本低,电流可调,缺点是温度特性差,稳流精度不高,适用于对精度要求不高的场合。由三端稳压器组成的恒流源,如电路图3。
图3
三端稳压器提供一个恒定电压Vout,组成一个恒流源,Io=Vout/R1。以上都是一些比较常见的简单的恒流源,而且有一个共性,稳压精度都不高,电流Io也不大。除了以上列举的几个,还有其他类似的恒流源,但万变不离其宗,都是以一个恒压源为基准组成,在此就不一一列举。
在应用过程中,如果需要高精度、大电流的恒流源,可以使用一个运放,组成一个高精度、大电流的恒流源,如电路图4。
图4
使用运放组成的恒流源,Io=Vref/R1。三、恒流源在电源模块中的应用
在模块电源中,小功率电源的短路保护一般不外接短路保护电路,这种模块的特点是功率小,体积小,成本低;适合当前竞争激烈的市场;然而它们本身存在一个致命的特点,短路保护功能和启动能力存在矛盾,启动能力强,短路保护就会变差;短路保护变强,启动能力就会变弱。特别是在需要超宽电压范围输入的情况下,启动能力跟短路能力更不好兼容。
举个例子,18~72VDC输入,15W输出的模块电源,如果是用电阻加电容组成RC启动电路如图5,电阻R1电流会随输入电压的变化,低压和高压短路时,打嗝周期会相差很大,短路功率高压输入时会较大;调好低压启动能力和短路保护后,高压短路保护就会变差,启动能力超强,反过来调好高压启动和短路能力,低压的短路保护能力很好,但是,启动能力很差,会出现启动不良现象。
图5
为了解决以上矛盾,把启动电路改为用一个恒定电流的电路替代,如图6,输入电流基本不会随输入电压的变化而变化,在高低压输入的情况下,电源模块输出短路时的短路周期较近。图6
如图7、8所示,是采用了恒流电路,测试的短路波形图,用恒流电路替代电阻启动解决了启动和短路的矛盾。图7
图8
恒流源的实现可以通过两种方式:对输出电流进行处理、对输入电流进行处理保证输出能够实现恒流。对于前者主要作用为使输出电流保持平稳,可以通过三极管、三端稳压等器件进行稳流,虽成本较低且电路简单但整体效果不是很理想;对于后者输入电流基本不会随输入电压的变化而变化,可以使输出从而实现恒流。而也可以使用整体的宽压输入稳压输出电源模块,ZLG致远电子自主研发、生产的隔离电源模块已有近20年的行业积累,目前产品具有宽输入电压范围,可支持2:1与4:1宽压输入,输出电压精度可达±3%,封装形式多样,兼容国际标准的SIP、DIP等封装。同时致远电子为保证电源产品性能建设了行业内一流的测试实验室,配备最先进、齐全的测试设备,全系列隔离DC-DC电源通过完整的EMC测试,静电抗扰度高达4KV、浪涌抗扰度高达2KV,可应用于绝大部分复杂恶劣的工业现场,为用户提供稳定、可靠的电源隔离解决方案。
免责声明:本文若是转载新闻稿,转载此文目的是在于传递更多的信息,版权归原作者所有。文章所用文字、图片、视频等素材如涉及作品版权问题,请联系本网编辑予以删除。
我要投稿
近期活动
- 安森美汽车&能源基础设施白皮书下载活动时间:2024年04月01日 - 2024年10月31日[立即参与]
- 2023年安森美(onsemi)在线答题活动时间:2023年09月01日 - 2023年09月30日[查看回顾]
- 2023年安森美(onsemi)在线答题活动时间:2023年08月01日 - 2023年08月31日[查看回顾]
- 【在线答题活动】PI 智能家居热门产品,带您领略科技智慧家庭时间:2023年06月15日 - 2023年07月15日[查看回顾]
- 2023年安森美(onsemi)在线答题活动时间:2023年06月01日 - 2023年06月30日[查看回顾]
分类排行榜
- 汽车电子电源行业可靠性要求,你了解多少?
- 内置可编程模拟功能的新型 Renesas Synergy™ 低功耗 S1JA 微控制器
- Vishay 推出高集成度且符合 IrDA® 标准的红外收发器模块
- ROHM 发布全新车载升降压电源芯片组
- 艾迈斯半导体推出行业超薄的接近/颜色传感器模块,助力实现无边框智能手机设计
- 艾迈斯半导体与 Qualcomm Technologies 集中工程优势开发适用于手机 3D 应用的主动式立体视觉解决方案
- 维谛技术(Vertiv)同时亮相南北两大高端峰会,精彩亮点不容错过
- 缤特力推出全新商务系列耳机 助力解决开放式办公的噪音难题
- CISSOID 和泰科天润(GPT)达成战略合作协议,携手推动碳化硅功率器件的广泛应用
- 瑞萨电子推出 R-Car E3 SoC,为汽车大显示屏仪表盘带来高端3D 图形处理性能
编辑推荐
小型化和稳定性如何兼得?ROHM 推出超小型高输出线性 LED 驱动器 IC,为插座型 LED 驱动 IC 装上一颗强有力的 “心脏”
众所周知,LED的驱动IC担负着在输入电压不稳定的情况下,为LED提供恒定的电流,并控制恒定(可调)亮度的作用。无论是室内照明,还是车载应用,都肩负着极为重要的使命。
- 关于反激电源效率的一个疑问
时间:2022-07-12 浏览量:10016
- 面对热拔插阐述的瞬间大电流怎么解决
时间:2022-07-11 浏览量:8787
- PFC电路对N线进行电压采样的目的是什么
时间:2022-07-08 浏览量:9419
- RCD中的C对反激稳定性有何影响
时间:2022-07-07 浏览量:7084
- 36W单反激 传导7~10M 热机5分钟后超标 不知道哪里出了问题
时间:2022-07-07 浏览量:5841
- PFC电感计算
时间:2022-07-06 浏览量:4068
- 多相同步BUCK
时间:2010-10-03 浏览量:37824
- 大家来讨论 系列之二:开机浪涌电流究竟多大?
时间:2016-01-12 浏览量:43114
- 目前世界超NB的65W适配器
时间:2016-09-28 浏览量:59986
- 精讲双管正激电源
时间:2016-11-25 浏览量:127876
- 利用ANSYS Maxwell深入探究软磁体之----电感变压器
时间:2016-09-20 浏览量:107493
- 【文原创】认真的写了一篇基于SG3525的推挽,附有详细..
时间:2015-08-27 浏览量:100171