A. 哪位大侠给一个用运放做的,电源均流电路,实用的详细的。(不用专用均流芯片)
VREF/R3就是恒流源的电流大小了这是一个负反馈电路
B. 功率放大电路的主要特点和要解决的主要问题是什么
功率放大电路之我见
功率放大电路的特点就,是输出的电压高,输出电内流大,要解决的主容要问题是,1、高压高速的电压放大级,2、高压高速的电流放大级。
高压高速的电压放大电路己经找到办法,用多层晶体管运算放大器扩压技术,电路避免共发射极电路,速度快了许多倍,同时带均压输出,为电流放大的功率管串联提供了环境。
高压高速的电流放大级也找到办法,采用声效应管有源均流并联电路,经均流后,使其线性化、一至化,均流均功又均热,并且提高了速度,
有了以上两大技术,功率管实现了有源串联和有源并联,电压要多高有多高,电流要多大有多大,那就是功率要多大有多大。
C. 并联开关电源 均流电路
简单的均流电路:均流电阻(零点几欧,如0.2Ω5W)
D. 开关电源两路并联供电,如何实现按比例控制两路电流
如果这两个并联输出的开关电源它们的输出电压相同,那么调节均流电阻的比例就可以调节两个电源的输出电流比例(电压源并联是必须要加均流电阻的,否则会出现短路现象)。
E. 均流电路工作原理
Droop法均流开关电源变换技术(图)
作者:航天科技集团五院五一○所 刘克承 王卫国 郭祖佑 日期:2006-1-1
对Droop法均流变换技术做了理论分析,建立了并联供电的热备份开关变换器的电路模型,进行了电路分析并给出了验证结果
引言
航天用电源系统的发展方向之一是用分布式电源系统代替集中式电源系统,其好处是使供配电系统设计简化,提高系统的整体可靠性。在分布式供配电系统中应用的DC/DC变换器为了进一步提高自身可靠性,一般采用并联备份方式,形成可靠性并联系统。
国内目前星上应用的DC/DC变换器常用的并联备份方式为冷备份方式(主份承担全部输出功率,主份出现故障,需遥控指令进行主备份切换)、温备份方式(主份承担全部输出功率,主份出现故障,备份自动输出工作)。
国外有资料表明,电子元器件在工作温度超过50℃时的寿命是常温25℃时的1/6,或者说电子元器件的失效率随温度升高大大增加。为了更进一步提高 DC/DC变换器工作寿命和可靠性,主要影响DC/DC变换器寿命的功率器件要合理设计使用工作应力,在并联供电系统中实现热备份方式(主备份同时工作, 各承担部分输出功率)。
本文主要通过对Droop法DC/DC变换器并联均流技术的研究,设计了一种基于反激式电路拓扑的两个DC/DC变换器并联输出的均流变换器。
单端反激电路的电路拓扑及工作原理
• 电路拓扑
图1 反激式变换器
反激式变换器是在基本Buck-Boost变换器中插入变压器形成的,线路组成见图1所示。变压器原边绕组其实是充当一个储能电感的作用,后文将叙述到初级电感量的设计将影响到反激式变换器的工作模式。
电路工作的第一阶段是能量存储阶段,此时开关管Tr导通,原边绕组电流Ip的线性变化遵循式(1)。
(1)
电路工作的第二阶段是能量传送阶段,此时开关管Tr关断,原边电流为零,副边整流二极管D导通,出现感生电流。并且按照功率恒定原则,副边绕组安匝值与原边安匝值相等。副边绕组电流Is遵循式(2)。
(2)
其中为副边绕组电压,为变压器副边的等效电感。
• 电路工作模式
(1)工作模式改变的条件
如图1所示的变换器,设开关管导通占空比为D1,二极管导通占空比为D2,工作周期为Ts,按稳态电感电流增量相等原则有:
(3)
连续模式时,D1期间(开关管导通,二极管截止)存储在L上的能量在D2期间(开关管截止,二极管导通)没有完全放完,故有:
(4)
不连续模式时,D1期间(开关管导通,二极管截止)存储在L上的能量在小于D2期间(开关管截止,二极管导通)已完全放完,故有:
(5)
从而可以推导临界连续的条件是:
D1+D2=1且每周期开始时的IP=0
故有:
(6)
其中,Lc为临界连续的电感值。
代入式(3)有:
(7)
利用状态空间平均法可以建立CCM模式下的反激变换器的小信号模型,如图2所示。
图2 CCM模式下的反激变换器的小信号模型
从中可以导出开环输出阻抗为:
(8)
其中
由式(8)可以看出,对设计好的Buck-Boost变换器,其输出阻抗仅为开关管导通比的函数。通过PWM控制开关管的导通占空比D,就可以控制变换器的开环输出阻抗。
Droop法均流原理
分布式电源系统并联使用的好处是可以实现电源模块化和标准化系统设计,可以实现冗余设计,提高系统的可靠性。但同时要求并联的电源之间采取均流(Current-sharing)措施,以保证并联电源模块之间的电流应力和热应力均匀分配。
Droop法又叫改变输出内阻法、斜率控制法、电压下垂法、外特性下垂法、输出特性斜率控制法,线路简单,易于实现;均流精度不高,适用于电压调整率要求不高的并联系统。
图3 开关电源电路模型
图4 开关电源的输出曲线
如图3所示的单个开关电源,它的输出特性曲线如图4所示,其输出电压Vo与负载电流Io的关系为:
(9)
图5 两台开关电源并联的电路模型
当两台开关电源按图5并联时,每个开关电源的负载电流为:
(10)
(11)
其中
图6 并联后开关电源的外特性斜率
从图6显见,外特性斜率小(即输出阻抗小)的电源,分配电流的增长量比外特性斜率大的电源增长量大。
Droop法实现均流的主要手段就是利用电流反馈调节每个变换器的外特性斜率,使并联变换器的输出阻抗接近一致,从而达到输出均流。
由前文所述,反激电路的输出阻抗为开关管导通占空比的函数,因此用反激电路实现Droop法均流的途径,应该通过电流检测信号控制开关管导通占空比来实现,或者说电流检测信号要参与PWM控制。
本文用Droop法设计了两个12V输出的并联DC/DC变换器,结构如图7所示,技术指标要求如下。
图7 Droop法均流DC-DC设计原理框图
输入电压:17V~32VDC;
输出电压:12VDC;
输出最大功率:30W;
工作频率:200kHz。
电压调整率:小于±3%;
负载调整率:小于±3%;
效率:大于70%;
纹波:于70mV。
设计结果
● 负载调整率
本文研究的反激式变换器的输出方式是离线式设计,而且电压采样信号没有从输出端直接采样,而是采用了磁隔离采样技术。这种设计可以不借助启动隔离电 路和隔离驱动电路而实现离线式输出,线路简单,但带来的缺点是负载调整率做不到很高。理论上很难把负载调整率做到±5%,有关文献介绍这种 设计(输出12V,电流从0.1~0.3A变化)可以实现的负载调整率±3%,本设计经过一些有效的措施,使得负载调整率在负载电流从 0.1~1.3A变化时达到±3%。
1. 变压器耦合
由于电压采样信号是通过变压器电压采样信号绕组耦合输出电压变化信号得到的,故信号耦合的好坏直接影响到输出电压负载调整率的好坏。经过反复试验,得到两点实践经验:
1. 变压器的绕制采用“三明治”式绕法,即初级绕组先绕一半,再绕次级绕组,绕后再将初级绕组剩余的匝数绕完,将次级绕组包裹在里面,这样漏感最小,见图8所示。
图8 变压器的绕制方法
2. 输出绕组和电压采样绕组并绕以实现最佳耦合效果。
2. 工作模式
经过试验发现,电路工作模式的不同对负载调整率影响也很大。当电路设计原边电感较大,工作于连续模式(CCM)时,使得负载变化引起的电流信号(峰值电感电流)波形斜率比较平(变化率小),影响输出电压负载调整率;而电路工作于不连续模式(DCM)时,又影响效率。
所以经过反复试验,电路设计原边电感适中(变压器初级匝数调整为6匝),电路工作于临界连续模式,结果对输出电压负载调整率有一定改善。
3. 电压采样信号
试验中还发现,减小电压取样绕组的输出阻抗等效于对电压采样信号有一定的放大效果,可以一定程度地改善输出电压负载调整率,如图9所示。
图9 减小电压取样绕组的输出阻抗可改善输出电压负载调整率
结论
根据本文的有关研究和讨论,以及结合设计中遇到的实际问题的解决,所设计的单端反激热备份均流开关电源性能比较好,各项输出参数见表1。
表1
两个并联DC-DC变换器的均流结果见图10。
图10 两个并联DC-DC变换器的均流结果
从结果来看,由于DC/DC1的输出阻抗小于DC/DC2的输出阻抗,稳态调整的结果DC/DC1的输出电流始终大于DC/DC2 的输出电流,输出电流的不平衡度为12.78%左右。
可以通过串联电阻调节DC/DC1的输出阻抗,能进一步降低不平衡度,但这样一来输出效率下降,二来导致输出负载调整率增大。
从设计结果看,基本实现了热备份DC/DC输出,整体效率和各项指标比较好地达到了设计要求。
参考文献
1. 张占松,蔡宣三著.开关电源的原理与设计. 电子工业出版社.2004.9
2. 周志敏,周纪海著.开关电源实用技术设计与应用. 人民邮电出版社. 2003.8
3. Marty Brown著, 徐德鸿,沈旭,杨成林,周邓燕译. 开关电源设计指南. 机械工业出版社.2005.1
4. 北京半导体器件五厂. 最新开关集成稳压器数据应用手册
5. 刘树棠译.信号与系统(第二版).西安交通大学出版社. 1999.11
6. Gene F.Franklin [美]J.David Powell,Abbas Emami-Naeini著. 动态系统的反馈控制. 朱齐丹,张丽珂,原新等译. 电子工业出版社.2004.5
F. 充电电路原理图解释
上图为充电器原理图,下面介绍工作原理。
1.恒流、限压、充电电路。该部分由02、R6、R8、ZD2、R9、R10和R13等元件组成。当接通市电叫,开关变压器T1次级感应出交流电压。经D4、C4整流滤波后提供约12.5V直流电压。一路通过R6、R1l、R14、LED3(FuL饱和指示灯)和R15形成回路,LED3点亮,表示待充状态:另一路电压通过R8限流,ZD2(5V1)稳压,再由并联的R9、R10和R13分压为Q2b极提供偏置,使Q2处于导通预充状态。恒流源机构由Q2与其基极分压电阻和ZD2等元件组成。当装入被充电池时12.5V电压即通过R6限流,经Q2的c—e极对电池恒流充电。这时由于Ul(Ul为软封装IC型号不详)与R6并联。R6两端的电压降使其①脚电位高于③脚,②脚就输出每秒约两个负脉冲。
使LED2(CH充电指示灯)频频闪烁点亮,表示正在正常充电。随着被充电池端电压的逐渐升高,即Q2 e极电位升高,升至设定的限压值(4.25V)时,由于Q2的b极电位不变,使Q2转入截止,充电结束。这时Q2c极悬空,Ul的③脚呈高电位,U1的②脚输出高电平,LED2熄灭。这时电流就通过R6、R11、R14限流对电池涓流充电,并点亮LED3。LED3作待充、饱和、涓流充电三重指示。
2.极性识别电路。此部分由R12和LEDl(TEST红色极性指示灯)构成。保护电路由Q3和R7等元件构成。假设被充电池极性接反了。
LED1就正偏点亮,警告应切换开关K,才能正常充电。如果电池一旦接反,Q3的I)极经R7获得正偏置,Q3导通,Q2的b极电位被下拉短路而截止,阻断了电流输出(否则电池就会被反充而报废),从而保护了电池和充电器两者的安全。
G. 两组蓄电池的放电电流为什么会出现不均流,应该如何处理谢谢!
由于蓄电池特性的差异,在同等负载条件下两组蓄电池的输出电压、电流也会出现偏差,严重时会引起“回流”,解决的方法是附加均流电路,来调整这种差异。
H. LED驱动电路设计的图书目录
第1章 绪论 1
1.1 本书目标和讲述方法 1
1.2 内容介绍 2
第2章 LED的特性 4
2.1 LED的应用 4
2.2 光源的测量 7
2.3 LED的等效电路 8
2.4 导通压降与颜色和电流的关系 9
2.5 常见错误 9
第3章 LED的驱动 10
3.1 电压源驱动 10
3.1.1 无源电流控制 11
3.1.2 有源电流控制 12
3.1.3 短路保护 14
3.1.4 故障检测 14
3.2 电流源驱动 15
3.2.1 均流电路的自调节 16
3.2.2 电压限制 17
3.2.3 开路保护 17
3.2.4 检测LED故障 17
3.3 测试LED驱动电路 18
3.4 常见错误 19
3.5 小结 19
第4章 线性电源 20
4.1 简介 20
4.1.1 电压调节器 20
4.1.2 电压调节器用作电流源或电流陷 21
4.1.3 恒流电路 22
4.2 优点和缺点 22
4.3 局限性 23
4.4 设计线性LED驱动电路时的常见错误 23
第5章 基于降压变换器的LED驱动电路 24
5.1 一款降压变换器控制芯片 24
5.2 直流应用中的降压电路 25
5.2.1 设计规格 26
5.2.2 开关频率和电阻(R1)的选择 26
5.2.3 输入电容(C1)的选择 26
5.2.4 电感(L1)的选择 26
5.2.5 MOSFET(Q1)和二极管(D2)的选择 27
5.2.6 检测电阻(R2)的选择 27
5.2.7 设计低压降压电路时的常见错误 28
5.3 交流输入时的降压电路 28
5.3.1 设计规格 29
5.3.2 开关频率和电阻(R1)的选择 29
5.3.3 输入二极管桥(D1)和热敏电阻(NTC)的选择 29
5.3.4 输入电容(C1和C2)的选择 30
5.3.5 电感(L1)的选择 31
5.3.6 MOSFET(Q1)和二极管(D2)的选择 31
5.3.7 检测电阻(R2)的选择 32
5.4 由交流相位调光器供电的降压电路 32
5.5 交流输入降压变换器的常见错误 35
5.6 双降压变换器 35
5.7 滞环降压变换器 38
第6章 升压变换器 39
6.1 升压变换器工作模式 40
6.2 HV9912升压变换器控制器 40
6.3 连续导电模式升压LED驱动电路的设计 43
6.3.1 设计规格 43
6.3.2 典型电路 43
6.3.3 开关频率(fs)的选择 44
6.3.4 计算最大占空比(Dmax) 44
6.3.5 计算最大电感电流(Iin,max) 44
6.3.6 计算输入电感值(L1) 45
6.3.7 开关MOSFET(Q1)的选择 45
6.3.8 开关二极管(D1)的选择 45
6.3.9 输出电容(Co)的选择 46
6.3.10 “切断MOSFET”(Q2)的选择 47
6.3.11 输入电容(C1和C2)的选择 47
6.3.12 定时电阻(RT)的选择 48
6.3.13 电流检测电阻(R1和R2)的选择 48
6.3.14 电流参考电阻(R3和R4)的选择 48
6.3.15 斜坡补偿的设计(Rslope和R7) 49
6.3.16 电感电流的限定(R5和R6) 49
6.3.17 VDD引脚和REF引脚连接的电容 50
6.3.18 过压临界值的设定(R8和R9) 50
6.3.19 补偿网络设计 51
6.3.20 输出钳位电路 53
6.4 断续导电模式升压LED驱动电路的设计 53
6.4.1 设计规格 53
6.4.2 典型电路 54
6.4.3 开关频率(fs)的选择 54
6.4.4 计算最大电感电流(Iin,max) 54
6.4.5 计算输入电感值(L1) 55
6.4.6 计算变换器导通和关断时间 56
6.4.7 开关MOSFET(Q1)的选取 56
6.4.8 开关二极管(D1)的选取 57
6.4.9 输出电容(Co)的选取 57
6.4.10 “切断MOSFET”(Q2)的选择 58
6.4.11 输入电容的选取(C1 和C2) 59
6.4.12 定时电阻(RT)的选择 59
6.4.13 电流检测电阻(R1和R2)的选择 59
6.4.14 电流参考电阻(R3和R4)的选择 60
6.4.15 电感电流(R5和R6)的限定 60
6.4.16 VDD引脚和REF引脚连接的电容 61
6.4.17 过压临界值的设定(R8和R9) 61
6.4.18 补偿网络设计 61
6.5 常见错误 63
6.6 小结 64
第7章 升-降压变换器 65
7.1 库克变换器 65
7.1.1 库克升-降压变换器的工作原理 66
7.1.2 升-降压变换器的滞环控制 68
7.1.3 滞环控制中延时的影响 69
7.1.4 升-降压变换器的稳定性 71
7.1.5 使用PWM调节亮度比 74
7.1.6 基于HV9930的升压-降压变换器设计 74
7.2 SEPIC降-升压变换器 85
7.3 降-升压拓扑 90
7.4 升-降压电路的常见错误 90
7.5 小结 90
第8章 带功率因数校正的LED驱动器 91
8.1 功率因数校正 91
8.2 Bi-Bred电路 92
8.3 BBB电路 93
8.4 PFC电路的常见错误 95
8.5 小结 95
第9章 反激变换器 96
9.1 双绕组反激变换器 97
9.2 三绕组反激变换器 99
9.3 单绕组反激变换器 102
第10章 开关电源要素 104
10.1 线性调节器 104
10.2 开关调节器 104
10.2.1 降压调节器的注意事项 105
10.2.2 升压调节器的注意事项 108
10.2.3 升-降压调节器的注意事项 108
10.2.4 功率因数校正电路 109
10.2.5 反激变换器的注意事项 109
10.2.6 浪涌抑制电路 110
10.2.7 软启动技术 112
第11章 为LED 驱动电路选择器件 113
11.1 分立半导体器件 113
11.1.1 MOSFET 114
11.1.2 双极晶体管 116
11.1.3 二极管 116
11.1.4 电压钳位器件 117
11.2 无源器件 118
11.2.1 电容 118
11.2.2 电感 120
11.2.3 电阻 122
11.3 PCB 123
11.3.1 过孔PCB 123
11.3.2 表面贴装PCB 124
11.4 运算放大器和比较器 124
第12章 电感和变压器的磁性材料 126
12.1 铁氧体磁心 127
12.2 铁屑磁心 127
12.3 特殊磁心 127
12.4 磁心的形状和尺寸 127
12.5 磁饱和 128
12.6 铜损 129
第13章 EMI和EMC问题 131
13.1 EMI标准 131
13.1.1 与交流电网连接的LED驱动电路 131
13.1.2 适用于所有设备的一般要求 132
13.2 良好的EMI设计技术 132
13.2.1 降压电路实例 132
13.2.2 库克电路实例 136
13.3 EMC标准 138
13.4 EMC技术实践 139
第14章 热考虑 141
14.1 效率和功率损耗 141
14.2 温度计算 141
14.3 对热的处理——冷却技术 143
第15章 安全规范问题 146
15.1 交流电源的隔离 146
15.2 断路器 146
15.3 爬电距离 146
15.4 电容等级 147
15.5 低电压操作 147
参考文献 148
I. pwm降压均流电路什么意思
这个概念太大,可以写成一本书,简单的的说:
PWM整流电路是采用PWM控制方式和全控型器件组成的整流电路,它能在不同程度上解决传 统整流电路存在的问题。把逆变电路中的SPWM控制技术用于整流电路,就形成了PWM整流电路。通过对PWM整流电路进行控制,使其输入电流非常接近正弦波,且和输入电压同相位,则功率因数近似为1。因此,PWM整流电路也称单位功率因数变流器。
J. 请教如何使用LM324做自主均流电路
LM324是一款通用抄的集成四路运算放大器,主要优点就是成本低廉、性价比高。 技术上具有以下特点: 即使只用单电源供电,在线性工作区内,共模输入电压是可以低到地电位的,输出电压摆幅也能够到地电位。 增益交越频率是有温度补偿的。 输入偏置电...