高压电源芯片(高压线性恒流芯片)-趣虎号

本文目录

高压电源模块的工作原理
电源芯片有哪些
芯片工作电压
美的微波炉常用的电源芯片有那些

一、高压电源模块的工作原理

针对精密电子设备中所要求的高电压、低电流的小功率电源系统,设计制作了一种高压开关电源.并对高压电源的响应特性进行了测试.制作出的电源系统具有体积小、稳定性好、响应速度快等特点.

在复印设备、医学仪器等精密电子系统中,广泛使用高电压、低电流的小功率电源[1].同时要求电源系统具有重量轻、响应速度快、稳定性好、可靠性高等特点.为了上述满足精密电子系统的要求,设计制作了一种新型高压开关电源.该电源具有稳定性好、响应速度快等优点,能广泛应用于复印设备、医学仪器等精密电子系统中.

系统原理框图如图1所示.高压电源的输入信号来自220V的交流市电,经整流滤波后与PWM脉冲调制器的输出信号一起驱动高频变压器,通过高频变压器得到的高压电源再经整流滤波后,输出直流高压.输出反馈信号经光电隔离后反馈给脉冲调制器,通过与脉冲调制器中误差放大器的基准电压比较,控制脉冲调制器的输出占空比,以调节输出电压.

系统采用的PWM调制器为SG3524型号[4]的芯片,电路如图2所示.在芯片的电源信号入口端并联一电容C2构成一个软启动电路.设计软启动电路的目的是防止在电源突然开通时产生的过大电流对芯片造成冲击.在刚通电时,电容两端电散胡压不能突变,它的电压随外部电源对其充电而逐渐升高,经过一段时间后,电路进入正常工作状态.这样保证了输入电压缓旅念慢地建立起来,确保芯片不受损坏.输出电路的开关功率管选用MOS功率管.由于功率管是在高频状态下工作会产生振荡.为了消除这种寄生振荡,应尽量减少与功率管各管脚的连线长度,特别是栅极引线的长度.若无法减少其长度,可以串联小电阻,且尽量靠近管子栅极.图中R3既是功率管的栅极限流电阻,又与R4一起消除功率管工作时产生的寄生振荡.

驱动电路采用单端驱动工作方式,这种电路简单、工作可靠性高.功率管由来自SG3524芯片的信号驱动.11、14脚的单端并联输出.当SG3524输出高电平时,功率管导通,在电感L中储能;输出低电平时,功率管截止,导致流过电感L上的电流突然下降为零,L产生反电势.该反电势的脉冲电压加在高频变压器的输入端,驱动变压器工作.同时,电感L作变压器的阻抗匹配元件.

由高频变压器输出的交流电压经二极管VD2、VD3进行整流倍压后,再经C2滤波,得到高压输出.

反馈回路中,对输出电压信号的取样,采用在输出端并联电阻,再将高压经电阻串联衰减的方法实现.

R3、R4、RW为电压取样反馈电阻.电压经隔离反馈后,从SG3524芯片的1脚输入,控制占空比,进而调节输出电压,达到稳压的目的.其稳压原理是:若输出电压偏高,采样反馈的信号也偏高,与SG3524中误差放大器的基准电压比较后的电压偏低,导致占空比的宽度变窄,引起输出电压下降;反之亦然.RW是可调电阻,通过调节RW来调节输出电压.

系统的输出电压通过取样电阻RW来调节,改变可变电阻的值可以改变输出电压.图4是取样电阻RW为20kΩ时的输出电压波形图.由图中可以看出,输出电压从0V上升到5kV的响应时间为0.5s左右,电源系统具有较快的响应速度.同时,由图(b)中的电压波形局部放大图可见,输出电压为5000V时,其最大电压波动小于5%.

(a)输出电压响应图(b)电压波形局部放大

图4可变电阻为20kΩ时的电压输出波形图

当RW调节至10kΩ时,电压输出如图5,此时输出电压约为2500V.与图4(a)比较可以看出,此时高压电源的响应速度有所提高,而稳定性基本不变.同时,由图4与图5还可以看出,输出电压与调节电阻成线性关系,高压电源具有良好的可控性.

图5可变电阻为10kΩ时的电压输出波形图

采用单端反激式变换器,设计制作了一高压开关电源.通过对所制作电源的性能测试可以得出,此高压开关电源具有体积小、稳定性好、响应速度快等优点.能广泛应用于要求高电压、低电流的小型电源系统中.

二、电源芯片有哪些

开关电源的控制芯片的品种也十分多，主要分为电流控制型与电压控制型两大类。电压控制型只对输出电压采样，作为反应信号停止闭环控制，采用PWM技术调理输出电压，从控制理论的角度看，这是一种单环控制系弊丛搜统。电流控制型是在电压控制型的根底上，增加一个电流负反应环节，使其成为双环控制系统，从而进步了电源的性能。

产品分类上看，大致可分为AD/DC，DC/DC两大类。多年来产品应用的技术开展，形成业界对DC/DC电源的认识构成了一定的误区，以为DC/DC难做，AC/DC易做。

虽然如此，AC/DC与DC/DC还是存在很大的差租历异，从产品设计，器件选择请求，牢靠性目的完成等方面来看：AC/DC远比DC/DC复杂，难做，这是多年从事AC/DC电源研发，消费的深切领会。

首先从输入端比照来看，AC/DC远比DC/DC要难做。AC/DC由于直接连到公网，众所周知公网情况是十分复杂的，有的市电直接为小水电，晚上可高达350VAC以上；有的接错相线直接电压就为380VAC，低压也能够到达130伏以下。再加上公网衔接有许许多多输入特性不同的设备，有理性负载，有容性负载，电网上有很多尖峰杂讯，和屡次谐波成份，雷雨天气的感应雷等等各种要素的综合影响使得公网愈加复杂。而DC/DC的输入电压普通来自整流器或者蓄电池，常用的电压有12V/24V/48V/60V等4种，整流器就是AC/DC，曾经经过一次隔离。

其次从器件选择，牢靠性目的达成上看郑简，AC/DC设计比DC/DC难做。从上面的描绘来看，AC/DC直接面临高压，输入端器件的选择，特别是功率MOSFET，电压越高，导通压降和开关损耗越大，电源的热设计越难满足，其它二极管，三极管同样也存在这样的问题，高压难选，低压好选。同时AC/DC电源需求契合的安规等级远比DC/DC高。从电路构造来看AC/DC普通要两级变换，而DC/DC只需一级变换即可，而且DC/DC运用的主功率变换电路相比之下也是比拟简单。

关电源厚模芯片型号非常多，所以在此列举几例：STR456A、STR5412、STR6020S、STR6601、STR-F6454、STR-F66600、STR-F6707、STR-G5653、STR-S6309、STR-S6708、STR-S6709等等等等。

最常见的是384x系列，老一点的电源，494/7500也比较常见。

elanpo银联宝电子科技有限公司自主开发的电源系列产品已获得广泛认同，在电源市场竞争中颇具优势，并有大量应用在市场上。elanpo银联宝在国内市场的优势取决于推出的高效，低功耗，低价格，安全稳定单片开关电源系列，在电源芯片上有独特的多个系列，近百种型号的产品流通于市场，并与国内知名企业华为丶TCL丶美的丶中兴丶赛威丶PFC丶明纬电子等有着密切的合作，在常用开关电源芯片中，典型的产品如：TB6806，TB6818这两颗芯片就成功的应用的各大厂商的电源方案上

常用开关电源芯片TB6806效率满足六级能效要求，是一款多模式（Multi-Mode）控制的高精度原边反馈控制（PSR）恒流恒压（CC/CV）控制器。这款芯片内置功率MOS，采用了SOP/DIP-8封装，最大限度地减少了系统元件的数目，用频率调制方法来提高系统效率和减小电磁干扰。内置环路补偿，可以省去额外的补偿或滤波电容，还内置线缆压降补偿，由此取得良好的负载调整率。现广泛应用于充电器适配器电源厂家。

效率满足六级能效要求低待机功耗小于70mW原边反馈，内置600V功率MOSFET QR-PSR控制提高工作效率±4％恒压恒流精度，多模式PSR控制

内置软启动，超低启动电流，管脚浮空保护，

智能短路保护技术，在漏感大，VDD电压高时也能实现短路保护

低功耗开关型DC-DC电源转换器选用ADP3000芯片；升压式dc-dc电源转换器选用LM2703芯片；低噪音1A降压式DC-DC电源转换器选用MAX1684芯片

高压线性稳压器选用HIP5600芯片；带有线性调节器的稳压器选用MC33998芯片

PWM开关电源控制器选用FAN7556芯片；降压型单片AC-DC转换器选用HV-2405E芯片；大功率厚膜电源开关功率转换器STR-F6654芯片

第一：性能。我们选好了IC是要用到产品中的，而产品则是要去认证的。从企业生存的角度出发，产品是要经过客户的认可的，所以性能必须放在位。而一个芯片性能的好与坏是不可能一下子就看的出来的，我们可以用以下三种方式来判断其性能如何：

1、看同行产品：如果同行有成功就用案例的话，那当然是没问题的，因为谁也不会笨到用自己的产品来为推广商们服务。如果有同行（好是比较大的）的产品里面有用到这个的话，那很可能是有没问题的，但这一点并不容易故到，因为你不可能轻易的看到同行的核心技术，而推广商们说的话，你也不会完全相信。

2、工程师推荐：在过去沟通极为不方便的时代，我们遇到技术问题只能靠书本。而现在随着网络的发展，沟通也变的极为方便起来，各大论坛里的大咖们有的是成功经验，而且也很乐意为你提供帮助。所以这种情况下我们要看看同行有没有实际应用经验，比如测试结果等

第二：性价比，也就是价格与性能的打配。我们研发个东西不容易，现在经济也危机了，要是成本太高的话，我们企业生存不下去。重则沾经济危机的光，会让我们自谋出路！所以性价比是一定要考虑的，在这里货比三家也是很有必要的，因为我们这一一行还是以同行倒货为主，不同人家报价会有天壤之别。所以碰到好的片子，不要因为一家告诉你一一个天价就取消了，（那样又会增加我们的劳动呵！）这方面我给大家的建意是：去网上搜一下，因为主要做什么片子的代理商们会有--定的网络优势的。

三、芯片工作电压

现在大多数DSP和MCU的工作电压都为+5V,有的低至3V甚至1.5V更低,电压越低芯片内总的线宽就可以作的越小,所谓线宽举个简单的例子,如咱们市电庆旦的高压10KV的输送电路,两条平行的电线之间可誉稿扰以是看做一敬巧个电容的两极,在两条线之间有分布电容存在,在两条线距离一定的时候,电压越高,电容容量越大,损耗也越大,而且还有一个放电的问题,两根电线之间距离不能小于两米,而降到咱们现在用的220V电的时候,两根线的距离就可以做到很小,小到1厘米也不会有问题1

所以,电压越低,在允许的分布电容容量之内,线与线之间可以做到最小,这样一个1平方毫米的芯片上可以做集成更多的元件和线路,