Làm thế nào để bắt đầu chuyển đổi nguồn điện một cách an toàn và đáng tin cậy
Trong thiết kế nguồn điện chuyển mạch, thiết kế mạch khởi động thường ảnh hưởng đến hiệu suất khởi động, hiệu suất chuyển đổi và độ ổn định của nguồn điện chuyển mạch dưới nhiệt độ cao và áp suất cao. Mô-đun cung cấp điện chuyển mạch điện tử ZLG Zhiyuan thiết kế mạch khởi động ổn định, hiệu quả và an toàn như thế nào?
Mặc dù mạch khởi động cung cấp năng lượng cho hệ thống nhưng nó sẽ mang lại rủi ro cho sự ổn định của nguồn điện do tổn thất nghiêm trọng trong điều kiện khắc nghiệt. Mạch khởi động tốt chỉ cung cấp năng lượng cho hệ thống cấp điện khi khởi động và ngừng hoạt động khi hệ thống hoạt động bình thường. Vậy làm thế nào chúng ta có thể làm cho mạch khởi động an toàn, đáng tin cậy và ngừng hoạt động sau khi điện áp đầu ra được thiết lập? Hãy cùng tôi thảo luận về mạch khởi động của việc chuyển đổi nguồn điện!
Ý tưởng thiết kế mạch khởi động
Dải điện áp đầu vào của bộ nguồn chuyển mạch DC-DC rộng và chip IC của bộ nguồn cần điện áp làm việc ổn định nên mạch khởi động cần cung cấp điện áp khởi động an toàn và ổn định cho IC. Như thể hiện trong Hình 1 bên dưới, nó chủ yếu là một mạch khởi động đơn giản bao gồm các điện trở và ống ổn áp. Trong điều kiện hoạt động bình thường, mạch khởi động tiêu tốn rất nhiều điện năng, đặc biệt khi nguồn điện chuyển mạch ở môi trường nhiệt độ cao, điện áp đầu vào cao và đầu ra đầy đủ, mạch khởi động quá nóng nghiêm trọng, dễ gây rủi ro cho sự ổn định của hệ thống. và làm giảm hiệu suất chuyển đổi của nguồn điện chuyển mạch.
Vì vậy, mạch khởi động không phù hợp để cung cấp năng lượng cho IC nguồn và mạch bảo vệ trong thời gian dài và thường chỉ cung cấp năng lượng cho hệ thống khi khởi động. Khi điện áp đầu ra được thiết lập, cuộn dây phụ ít tổn thất hơn sẽ cung cấp năng lượng cho chip và mạch bảo vệ, đồng thời mạch khởi động cần ngừng hoạt động tại thời điểm này.
Thiết kế mạch khởi động chung
Hiện nay, mạch khởi động thường được sử dụng trong nguồn điện chuyển mạch sử dụng hai triode để khuếch đại thứ cấp, có thể tương đương với nguồn điện điều chỉnh tuyến tính ba cực. Nó có ưu điểm là tốc độ khởi động nhanh, hiệu suất an toàn và đáng tin cậy và dừng ngay lập tức sau khi điện áp đầu ra được thiết lập.
Điện áp đầu vào VIN cung cấp dòng IB cho bóng bán dẫn NPN Q1 nằm trong vùng khuếch đại và IC là dòng khuếch đại và là đế của bóng bán dẫn PNP Q2. Bằng cách điều khiển dòng IC, Q2 có thể ở trạng thái bão hòa và tích điện cho tụ C bằng dòng bão hòa IE cho đến khi Q2 ở trạng thái nửa kín hoặc nửa bão hòa. Lúc này, tụ điện tương đương với một nguồn dòng không đổi để cung cấp năng lượng cho chip IC. Khi điện áp tụ giảm xuống một giá trị nhất định, mạch khởi động tiếp tục nạp điện cho tụ cho đến khi nguồn điện phụ có điện áp thì Q1 được tắt thông qua việc phân chia điện áp giữa các điện trở R2 và R3. Lúc này, mạch khởi động ngừng hoạt động, khi đó nguồn điện cho chip được cung cấp hoàn toàn bởi cuộn dây phụ.
Việc khởi động chuyển đổi nguồn điện có thể được chia thành ba giai đoạn. Trong giai đoạn đầu tiên, IE sạc tụ điện C với dòng điện xấp xỉ 1mA khi bật nguồn. Khi điện áp VDD đạt đến mosfet UCC28C40, nó sẽ chuyển sang giai đoạn thứ hai, trong đó dòng điện bão hòa tăng lên 5mA và tụ điện tiếp tục được sạc trong khi cấp nguồn cho IC. Khi điện áp đầu ra được thiết lập sẽ chuyển sang giai đoạn thứ ba, khi dòng điện IE bằng 0, mạch khởi động ngừng hoạt động và điện áp VDD tăng lên đến điện áp cuộn dây phụ. Trong toàn bộ quá trình khởi động, dòng điện của IE tương đối nhỏ và nhẹ nên mạch điện an toàn và đáng tin cậy.
