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限制开关电流

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限制开关电流

图表示了一种限制终止电流的更加令人满意的方法。随着原边电流的增加在发射极电阻R1或R2上产生随之增长的电压降。品体管基极电压将跟踪该电压,当达到齐纳二极管D1或D2的钳位值时,基极驱动电流将被“切断”,关断作用开始。

 

 

该电路中,集电极电流峰值由选择的发射极电阻和钳位齐纳电压决定,关断时的最大限制电流不再取决于晶体管增益。

图电路的整个工作过程如下。合上开关,流经R的电流使Q1开始导通,P2产生的正反馈将加强该导通过程,Q1进入全导通的饱和状态。

从P2通过R3、Q1基-射结、R1,经D2返回建立的驱动电流回路,其作用就像一个正向二极管。较大的驱动电流值使晶体管在整个导通期间都处于完全饱和状态。

Q1导通时,集电极电流将随时间增加,其大小由原边电感、折算过来的副边电感L和负载决定。

随着电流增加,R1两端的电压和Q1基级电压也增加,直到齐纳二极管导通。

合理选择R1的值,使集电极电流达到最大控制值时切断驱动电流,此时磁心正好进入饱和点,即图中的点S1’。由于达到钳位电流时H不能够进一步增加,所以所有绕组两端的电压必须下降到零,最终只需要非常小的反激作用使Q1关断和Q2导通Q2继续完成工作周期。集电极限制电流不再取决于晶体管增益。

当折算过来的负载电流低于磁化电流时,接在集电极上的二极管D5和D6为反向电流提供通路。这两个二极管以交叉连接方式工作,例如,Q1关断时,磁化电流将使Q1的集电极迅速变正。同时,Q2的集电极迅速变负,直到D6导通。D6提供的错位作用使Q1集电极电压是Vcc的两倍。为减小漏感的影明,P1和P3应该采用双股线绕制。

为减少射频干扰和副边击穿应力,除了D5和D6外还需要缓冲电路。

为保证良好的开关作用,需要有足够的再生反馈,所示电路中P2应提供至少4伏的驱动电压。

 

 桌面式电源适配器选择磁心材料

饱和单变压器变换器的效率和性能主要取决于变压器材料的选择。高频工作时,通常选择低损耗的矩形磁滞回环铁氧体材料。也使用矩形磁滞回环,带绕环形材料,因为为了减少损耗必须使用非常薄的叠片磁心材料,在高频时这些材料较为昂贵。最近发展起来的非晶合金矩形磁滞回环材料在这种应用中显示出良好的性质。

对于一些矩形磁滞回环材料,饱和后导磁率(饱和区B/H特性的斜率)非常低(B高)。图中表示的是H5B2材料的特性。因此,S1与S2之间的磁通密度变化非常小,关断时的反激作用较弱,使转换期间开关作用缓慢。在所示的图中可以看出H7A或类似磁心材料具有更有力的开关作用,但由于这些材料具有低的Br(剩磁)值,磁心损耗常常较高。

对于环形磁心,似乎设计者必须在矩形磁滞回环、低损耗磁心(低磁心损耗但开关缓慢)或者是低导磁率、较高损耗的磁心(开关较快,但由于电感较小使磁化电流较高,以及有较大的损耗)之间作出折中选择。对于其他磁心结构,可以引入气限来解决问题。这可以在不增加磁心损耗条件下给出有力的开关。合适的矩形磁滞回环、金属带绕材料包括矩形坡莫合金,镍铁高导磁合金和各种HCR材料。也可以使用一些近似矩形的非晶合金材料。选择矩形磁滞回环材料时要小心,磁滞回环过于接近矩形时,由于反激作用太弱将不能引起振荡。

高频应用场合建议使用矩形磁带回环铁氧体材料。合适的型号包括有Fair- Rite#8西门子T26、N27、飞利浦308 TDK H7C,H5BH7A以及更多。


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| 发布时间:2018.10.19    来源:充电器厂家
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