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假負載控制電路的工作原理分析

CHANBAEK ? 來源:Maxwill電源解決方案 ? 作者:Maxwill電源 ? 2022-08-26 16:21 ? 次閱讀

簡單可靠的電路在實際應用中將會給我們帶來更多的收獲,本期就從一個簡單的”假負載控制電路“講起。

pYYBAGMIggqAXAT2AACs0IcjeB4283.png

在輸入電壓范圍比較寬的電路中,(比如Vin:9~36V,Vout:5V),根據所選擇的拓撲結構,當輸入電壓為36V時,此時驅動信號占空比最小,為Dmin。當整個電路以Dmin工作時,會有丟波(驅動信號丟失一部分)現象,從而表現出輸出紋波會有很大的振蕩。為了解決這個問題,我們開發了上面的電路。

工作原理分析:

我們為了保障電路在初次上電(空載)就可以直接進入連續模式,那么就要控制假負載電路在上電時接入整個電路,充當負載的作用,此時驅動信號占空比就會展開,根據控制芯片的特性,驅動信號將一直工作在連續模式。

上電時,通過Vaux在Z2上產生一個穩定的電壓Vref,這個電壓加在C3上,此時的C3可以等效成一個阻值很大的電阻,R5相當于開路;Vref加在Q1的GS兩端,Q1導通,假負載R1-R3接入電路,如果現在觀察主回路MOS管的驅動波形,就會發現驅動波形會打開即占空比會加大,整個電路進入了連續模式。此時的C3通過R5對地形成回路,C3兩端的電荷通過R5卸放掉,Q1開始關斷。

電容C3兩端的電壓波形:

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當C3存儲的電荷通過R5完全放掉后,Q1完成關斷,此時假負載與主回路斷開,不再參與主回路工作;當電路進入連續工作模式后,就會一直保持這種工作狀態。

當關機時,穩壓管Z1陰極的電壓將會從等電勢Vout逐漸降低到零伏,由于Q2為P型MOS管,此時Q2導通,假負載會接入電路,防止關機時負載過輕產生很大的關機過沖。

穩壓管Z1陽極側的波形:

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上面電路的優點:可以有效解決高壓輸入(以Dmin)工作時,驅動波形斷續導致的輸出振蕩的問題;另外可以防止關機時輕載情況下產生很大關機過沖。

缺點:增加了開機損耗和空載損耗,空載電流會比正常情況下的空載電流大很多(取決于假負載阻值大小)。

假負載取值:Rx一般取值為0.05~0.1倍的額定負載。假負載上的耗散功率:pYYBAGMIgmqAdiqOAAAJRLZysxI487.png,因此,假負載的要根據耗散功率選取合適的封裝,一般推薦0805/1206封裝。

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