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輔助電源模塊的接地設(shè)計(jì)分析

2020-11-02

接地可以使電器發(fā)生漏電時(shí)將漏電導(dǎo)入大地,避免傷人,通過(guò)接地產(chǎn)生的漏電流可以觸發(fā)前級(jí)保護(hù)裝置動(dòng)作以斷開(kāi)電源,防止電器漏電發(fā)生事故。在設(shè)計(jì)電路時(shí),首先要決定為PWM芯片供電的輔助電源模塊是接輸出地還是接輸入地。在大多數(shù)場(chǎng)合中,輸入地和輸出地之間都有直流隔離。帶負(fù)載的輸出端接輸出地,主開(kāi)關(guān)功率晶體管接輸入地,即網(wǎng)壓供電變換器中整流所得的直流母線的其中一端(在以蓄電池供電的DC/DC變換器中則為蓄電池的一個(gè)輸出端)。

 

在調(diào)節(jié)輸出電壓時(shí),必須用連接輸出地的直流誤差放大器來(lái)檢測(cè)輸出電壓,將其與參考電壓比較并放大得到誤差電壓。該誤差電壓是參考電壓與輸出電壓的一部分差值,用于控制脈沖寬度,從而控制接輸入地的主功率晶體管通斷。

 

例如,由于輸出地和輸入地間有直流隔離,且其直流電壓等級(jí)可能相差數(shù)十甚至數(shù)百伏,所以腳M脈沖不能通過(guò)直流耦合直接驅(qū)動(dòng)晶體管。如果誤差放大器和脈寬調(diào)制器都接輸跏地(PWM芯片中的普遍接法),則PWM脈沖必須通過(guò)脈沖變壓器來(lái)克服輸出地和輸入地隔離的障礙。

 

輔助電源的功能就是產(chǎn)生以輸出地為參考、大小為10~15V、功率為1~3W的輸出電壓,而其輸入功率來(lái)自連接輸入地的電源,這類輔助模塊電源常用在刑嘞芯片接輸入地的場(chǎng)合。雖然芯片所需能量在主功率晶體管開(kāi)始工作后可以取自主變壓器的一個(gè)輔助繞組,但如果驅(qū)動(dòng)關(guān)閉(由于過(guò)壓或過(guò)流等原因),能量輸送就會(huì)中斷,無(wú)法再為遠(yuǎn)程顯示儀供電。同時(shí),由于來(lái)自輔助繞組的電壓消失,刖嘞芯片上的電壓降低,會(huì)使脈寬過(guò)大,導(dǎo)致電路不能正常工作。通常來(lái)說(shuō),由輔助電源模塊為PWM芯片供電比由主功率變壓器的輔助繞組供電(自舉法)更加可靠。

 

另一個(gè)方法是用光耦跨越輸入地和輸出地隔離的障礙,將輸出電壓檢測(cè)信號(hào)送回輸入端閑于調(diào)制脈寬,控制功率晶體管的通斷。但如果不適合由主功率變壓器的輔助繞組自舉供電,仍然需要與輸入共地的輔助電源模塊。

 

雖然輔助電源輸出功率不大,但是在電源中是非常重要的組成部分,應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)要求來(lái)選擇。在滿足可靠性的前提下,設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、輕巧及經(jīng)濟(jì)的輔助電源模塊。

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