안전하고 안정적으로 전원 공급 장치 스위칭을 시작하는 방법
스위칭 전원 공급 장치 설계에서 시동 회로 설계는 종종 고온 및 고압 하에서 스위칭 전원 공급 장치의 시동 성능, 변환 효율 및 안정성에 영향을 미칩니다. ZLG Zhiyuan 전자 스위칭 전원 공급 장치 모듈은 어떻게 안정적이고 효율적이며 안전한 시동 회로를 설계합니까?
시동 회로는 시스템에 에너지를 공급하지만, 극한 상황에서는 심각한 손실로 인해 전원 공급 장치의 안정성에 위험을 초래합니다. 좋은 시동 회로는 전원 공급 시스템이 시동될 때만 에너지를 공급하고 시스템이 정상적으로 작동하면 작동을 멈춥니다. 그렇다면 어떻게 시동 회로를 안전하고 안정적으로 만들고 출력 전압이 설정된 후에 작동을 멈출 수 있습니까? 스위칭 전원 공급 장치의 시작 회로에 대해 저와 함께 논의해 봅시다!
시동 회로의 설계 개념
DC-DC 스위칭 전원 공급 장치의 입력 전압 범위는 넓고 전원 공급 장치의 IC 칩에는 안정적인 작동 전압이 필요하므로 시동 회로는 IC에 안전하고 안정적인 시동 전압을 제공해야 합니다. 아래 그림 1에서 볼 수 있듯이 주로 저항과 전압 안정화 튜브로 구성된 간단한 시동 회로입니다. 정상 작동 시 시동 회로는 많은 전력을 소비합니다. 특히 스위칭 전원 공급 장치가 고온 환경, 높은 입력 전압 및 최대 출력 하에 있는 경우 시동 회로가 심각하게 과열되어 시스템 안정성에 쉽게 위험을 초래할 수 있습니다. 스위칭 전원 공급 장치의 변환 효율을 줄입니다.
따라서 스타트업 회로는 장기간 전력 IC 및 보호 회로에 에너지를 공급하는 데 적합하지 않으며 일반적으로 스타트업 시에만 시스템에 에너지를 제공합니다. 출력 전압이 설정되면 손실이 적은 보조 권선이 칩과 보호 회로에 에너지를 공급하며 이때 시동 회로는 작동을 중지해야 합니다.
공통 시동 회로 설계
현재 스위칭 전원 공급 장치에 일반적으로 사용되는 시동 회로는 2차 증폭을 위해 2개의 삼극관을 사용하며 이는 3단자 선형 조절 전원 공급 장치와 동일할 수 있습니다. 빠른 시작 속도, 안전하고 안정적인 성능, 출력 전압이 설정된 후 즉시 정지 등의 장점이 있습니다.
입력 전압 VIN은 증폭 영역에 있는 NPN 트랜지스터 Q1에 IB 전류를 제공하며 IC는 증폭 전류이자 PNP 트랜지스터 Q2의 베이스입니다. IC 전류를 제어함으로써 Q2는 포화 상태가 될 수 있으며, Q2가 반폐쇄 또는 반포화 상태가 될 때까지 IE의 포화 전류로 커패시터 C를 충전할 수 있습니다. 이때 커패시터는 IC 칩에 에너지를 공급하는 정전류원과 동일하다. 커패시터 전압이 특정 값으로 떨어지면 시동 회로는 보조 전원 공급 장치에 전압이 도달할 때까지 커패시터를 계속 충전한 다음 저항 R2와 R3 사이의 전압 분배를 통해 Q1을 끄게 됩니다. 이때 시동 회로는 작동을 멈추고 보조 권선에 의해 칩의 전원 공급이 완전히 제공됩니다.
스위칭 전원 공급 장치의 시동은 세 단계로 나눌 수 있습니다. 첫 번째 단계에서 IE는 전원이 켜질 때 약 1mA의 전류로 커패시터 C를 충전합니다. VDD 전압이 UCC28C40 MOSFET에 도달하면 두 번째 단계로 진입하여 포화 전류가 5mA로 증가하고 IC에 전원을 공급하는 동안 커패시터는 계속 충전됩니다. 출력 전압이 설정되면 세 번째 단계로 진입하고 IE 전류가 0이 되면 시동 회로가 작동을 멈추고 VDD 전압이 보조 권선 전압까지 상승합니다. 전체 시동 과정에서 IE의 전류는 상대적으로 작고 완만하므로 회로는 안전하고 신뢰할 수 있습니다.
