Дополнительные блоки питания для схемы управления от нестабилизированного входного напряжения
Дополнительные блоки питания: при разработке DC/DC преобразователей часто требуется дополнительный источник для питания схемы управления от нестабилизированного входного напряжения. Существует множество способов построения такого источника, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. В некоторых случаях используется схема запуска с «капельным подзарядом», в которой питание в нормальном режиме работы обеспечивается обмоткой обратной связи.
Благодаря малому количеству деталей и циклической защите от короткого замыкания (если индуктивность рассеяния в обмотке обратной связи не приводит к ее остановке), эта конфигурация широко используется в индустрии источников питания. Однако для этой конфигурации характерны большое время включения и ограниченная величина емкости нагрузки, при которой может запускаться преобразователь.
Другой популярный подход основан на использовании стабилизатора на основе проходного транзистора, часто в сочетании с дополнительной обмоткой для поддержания низкого рассеивания мощности 8 нормальных условиях работы. Хотя этот метод может обеспечить быстрый запуск, для него типично высокое рассеяние мощности во время короткого замыкания выхода. Попытки обойти эту проблему могут быть неприятными и сложными. Понижающий преобразователь не имеет этих недостатков, однако он может быть сложным и дорогим.
В показанной на Рисунке 1 схеме высоковольтного преобразователя, подобные схемы применяются как дополнительные блоки питания, использованы шунтовой регулятор LT1431, дешевые транзисторы и готовый дроссель. Схеме не нужен нагрузочный резистор или вспомогательная обмотка. Максимальное входное напряжение схемы, в данном случае равное 80 В, ограничено только выбором транзисторов Q1 и Q3. Схема работает как гистерезисный регулятор, называемый также пульсирующим регулятором, релаксационным генератором или релейным контроллером.
Положительная обратная связь создается резисторами R6 и R7, отрицательная — элементами С2, R8 и R9. При входном напряжении 48 В дроссель работает в режиме прерывистого тока, а частота переключения равна 50 кГц. Типовой КПД схемы равен 74% при входном напряжении 48 В и токе нагрузки 50 мА, что для источника смещения является вполне приемлемым показателем. Транзисторы Q2 и Q4 обеспечивают защиту от короткого замыкания. Типичное значение тока короткого замыкания составляет 120 мА. Многократное горячее подключение схемы происходит без каких-либо побочных эффектов.