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用于輕負(fù)載應(yīng)用的電容壓降離線電源使一切變得簡單

編輯:東莞光尚電子   瀏覽:1379  時間:2015-11-11
  諸如電子儀表的低功耗應(yīng)用經(jīng)常需要一款簡單的離線電源,其中的3.3V為一個微控制器供電,并且將一個鋰離子電池的電壓充電至4.2V。你可以用電源頻率電力變壓器或者使用復(fù)雜的AC/DC離線電源來實現(xiàn)這一功能。這兩種方法都有廣為人知的重量、尺寸和/或復(fù)雜程度方面的缺點。另外兩個相對簡單的選擇是全波和半波鉭電容壓降電路。
  
  前端是眾所周知的“貼片電容壓降器”或“鉭電容壓降”。這個電路的全波和半波實現(xiàn)方式的思路,是將線路AVX鉭電容器,C1,用作一個無損耗貼片電阻,而貼片電容器的電抗將設(shè)定最大電流,此最大電流可作為DC/DC穩(wěn)壓器的輸入。齊納二極管將DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸入電壓限制在無負(fù)載條件以下,從而將電源電壓轉(zhuǎn)換為一個中間DC電壓軌 (VDC)。DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸入電壓 (VDC= VIN) 被設(shè)定為相對比較高的值,這樣的話,鉭電容壓降所需的電流可以保持在較低的水平上。然后,通過使用一個寬VIN降壓穩(wěn)壓器,你可以將中間未經(jīng)穩(wěn)壓DC電壓軌 (VDC) 降壓轉(zhuǎn)換為負(fù)載所需要的經(jīng)穩(wěn)壓DC電壓。
  可用TI的LMR14006,LMR16006和LM46000降壓穩(wěn)壓器實現(xiàn)高降壓比,從而實現(xiàn)較低的穩(wěn)壓器輸入電流。這讓你能夠使用鉭電容值更小的C1,使汲取自電網(wǎng)的表現(xiàn)功率更低。由于對最大表現(xiàn)功率的嚴(yán)格控制,諸如智能電網(wǎng)電子電表的應(yīng)用可以得益于這一特性;典型最大值被限制在8VA。
  
    還有一種用半波貼片電容壓降電路的實現(xiàn)方式。由于半波電路不考慮線路電壓的負(fù)周期,這將使傳送到寬VIN降壓的電流要低于傳遞到全波電路的電流。因此,對于電池充電等應(yīng)用(更快速充電要求DC/DC穩(wěn)壓器提供相對較高的負(fù)載電流),全波電路更加合適。全波電路原理圖顯示的是橋式整理器的實現(xiàn)方式。
  這些電路的最大優(yōu)勢在于它們的大小。近些年,智能電子電表的尺寸在不斷縮小,這使得電路板空間十分有限。要嘗試和安裝一個更加傳統(tǒng)的AC/DC電路,不但需要增加PCB面積,而且也是十分復(fù)雜的。而電路板面積的增加也直接與成本相關(guān)。鉭電容壓降電路具有高很多的成本有效性,這是因為C1鉭電容器是唯一一個需要以AC電壓為額定電壓的組件。
  雖然這些電路易于配置,在創(chuàng)建工作臺原型機和添加適當(dāng)?shù)臑V波和保護電路時,你還是應(yīng)當(dāng)十分小心,以避免有可能出現(xiàn)的致命傷害。
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