So starten Sie sicher und zuverlässig mit dem Schalten von Stromversorgungen
Bei der Entwicklung von Schaltnetzteilen wirkt sich die Gestaltung der Startschaltung häufig auf die Startleistung, Umwandlungseffizienz und Stabilität des Schaltnetzteils bei hohen Temperaturen und hohem Druck aus. Wie entwickelt das elektronische Schaltnetzteilmodul von ZLG Zhiyuan eine stabile, effiziente und sichere Startschaltung?
Während der Startstromkreis das System mit Energie versorgt, birgt er Risiken für die Stabilität der Stromversorgung, da er unter extremen Bedingungen erhebliche Verluste verursacht. Ein guter Startstromkreis versorgt das Stromversorgungssystem nur beim Start mit Energie und funktioniert nicht mehr, wenn das System normal läuft. Wie können wir also dafür sorgen, dass der Startstromkreis sicher und zuverlässig ist und nach Erreichen der Ausgangsspannung nicht mehr funktioniert? Lassen Sie uns mit mir den Startstromkreis eines Schaltnetzteils besprechen!
Designkonzept der Startschaltung
Der Eingangsspannungsbereich des DC-DC-Schaltnetzteils ist breit, und der IC-Chip des Netzteils benötigt eine stabile Betriebsspannung, sodass die Startschaltung eine sichere und stabile Startspannung für den IC bereitstellen muss. Wie in Abbildung 1 unten gezeigt, handelt es sich hauptsächlich um eine einfache Startschaltung, die aus Widerständen und Spannungsstabilisierungsröhren besteht. Im Normalbetrieb verbraucht die Startschaltung viel Strom, insbesondere wenn das Schaltnetzteil einer Umgebung mit hohen Temperaturen, hoher Eingangsspannung und voller Leistung ausgesetzt ist. Die Startschaltung wird stark überhitzt, was leicht die Stabilität des Systems gefährdet und die Umwandlungseffizienz des Schaltnetzteils verringert.
Daher ist die Startschaltung nicht dazu geeignet, den Leistungs-IC und die Schutzschaltung über einen längeren Zeitraum mit Energie zu versorgen, und versorgt das System im Allgemeinen nur zum Startzeitpunkt mit Energie. Wenn die Ausgangsspannung hergestellt ist, liefert die Hilfswicklung mit weniger Verlust Energie für den Chip und die Schutzschaltung, und die Startschaltung muss zu diesem Zeitpunkt aufhören zu arbeiten.
Gängiges Design einer Startschaltung
Derzeit verwendet die in Schaltnetzteilen üblicherweise verwendete Startschaltung zwei Trioden zur Sekundärverstärkung, was einem linear geregelten Netzteil mit drei Anschlüssen entsprechen kann. Es bietet die Vorteile einer schnellen Startgeschwindigkeit, einer sicheren und zuverlässigen Leistung und eines sofortigen Stopps, nachdem die Ausgangsspannung hergestellt wurde.
Die Eingangsspannung VIN liefert den IB-Strom für den NPN-Transistor Q1, der sich im Verstärkungsbereich befindet, und IC ist der Verstärkungsstrom und die Basis des PNP-Transistors Q2. Durch Steuern des IC-Stroms kann Q2 in einen gesättigten Zustand gelangen und den Kondensator C mit dem gesättigten Strom von IE aufladen, bis Q2 in einem halbgeschlossenen oder halbgesättigten Zustand ist. Zu diesem Zeitpunkt entspricht der Kondensator einer Konstantstromquelle, um den IC-Chip mit Energie zu versorgen. Wenn die Kondensatorspannung auf einen bestimmten Wert abfällt, lädt die Startschaltung den Kondensator weiter auf, bis die Hilfsstromversorgung eine Spannung aufweist, und dann wird Q1 durch die Spannungsteilung zwischen den Widerständen R2 und R3 ausgeschaltet. Zu diesem Zeitpunkt hört die Startschaltung auf zu arbeiten, und dann wird die Stromversorgung für den Chip vollständig durch die Hilfswicklung bereitgestellt.
Der Start des Schaltnetzteils kann in drei Phasen unterteilt werden. In der ersten Phase lädt IE den Kondensator C beim Einschalten mit einem Strom von ungefähr 1 mA auf. Wenn die VDD-Spannung den UCC28C40-MOSFET erreicht, tritt er in die zweite Phase ein, in der der Sättigungsstrom auf 5 mA ansteigt und der Kondensator weiter geladen wird, während er den IC mit Strom versorgt. Wenn die Ausgangsspannung hergestellt ist, tritt er in die dritte Phase ein. Wenn der IE-Strom Null ist, hört die Startschaltung auf zu arbeiten und die VDD-Spannung steigt auf die Hilfswicklungsspannung. Während des gesamten Startvorgangs ist der IE-Strom relativ klein und sanft, sodass die Schaltung sicher und zuverlässig ist.
