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5.3-zvs准谐振buck_boost

确定准谐振反激式变换器主要设计参数的实用方法

确定准谐振反激式变换器主要设计参数的实用方法 准谐振反激式变换器(Flyback Converter)由于能够实现零电压开通,减少了开关损耗,降低了EMI噪声,因此越来越受到电源设计者的关注。但是由于它是工作在变频模式,因此导致诸多设计参数的不确定性。如何确定它的工作参数,成为设计这种变换器的关键,本文给出了一种较为实用的确定方法。 近年来,一些著名的国际芯片供应商陆续推出了准谐振反激式变换器的控制IC,例如安森美的NCP1207、IR公司的IRIS40XX系列、飞利浦的TEA162X系列以及意法半导体的L6565等。正如这些公司宣传的那样,在传统的反激式变换器当中加入准谐振技术,既可以实现开关管的零电压开通,从而提高了效率、减少了EMI噪声,同时又保留了反激式变换器所固有的成本低廉、结构简单、易于实现多路输出等优点。因此,准谐振反激式变换器在低功率场合具有广阔的应用前景。但是,由于这种变换器的工作频率会随着输入电压及负载的变化而变化,这就给设计工作(特别是变压器的设计)造成一些困难。本文将从工作频率入手,详细阐述如何确定准谐振反激式变换器的几个主要设计参数:最低工作频率、变压器初级电感量、折射电压、初级绕组的峰值电流等。 图1是准谐振反激式变换器的原理图。其中: L P为初级绕组电感量,L LEAK为初级绕组漏感量, R P是初级绕组的电阻,C P是谐振电容。 由图1可见,准谐振反激式变换器与传统的反激 式变换器的原理图基本一样,区别在于开关管的 导通时刻不一样。图2是工作在断续模式的传统 反激式变换器的开关管漏源极间电压V DS的波 形图。这里V IN是输入电压,V OR为次级到初级 图1:准谐振反激式变换器原理图。 的折射电压。 由图2可见,当副边绕组中的能量释放完毕之后(即变压器磁通完全复位),在开关管的漏极出现正弦波振荡电压,振荡频率由L P、C P决定,衰减因子由R P决定。对于传统的反激式变换器,其工作频率是固定的,因此开关管再次导通有可能出现在振荡电压的任何位置(包括峰顶和谷底)。可以设想,如果控制开关管每次都是在振荡电压的谷底导通,如图3所示,那么就可以实现零电压导通(或是低电压导通),这必将减少开关损耗,降低EMI噪声。实现这一点并不困难,只要增加磁通复位检测功能(通常是辅助绕组来实现),以便在检测到振荡电压达到最低点时打开开关管,就能达到目的。这实质上就是准谐振反激式变换器的工作原理,前文提到的几种IC均能实现这个功能。由此带来的问题是其工作频率是变化的,从而影响了其它设计参数的确定。 设计参数的确定 设计反激式变换器,通常需要确定以下参数: f S:变换器的工作频率; I PMAX:初级绕组的最大峰值电流;

谐振电路工作原理

https://www.doczj.com/doc/6911266808.html, 谐振电路工作原理,华天电力是串联谐振装置的生产厂家,15年致立研发标准、稳定、安全的电力测试设备,专业电测,产品选型丰富,找串联谐振,就选华天电力。 谐振就是电路中既有感性原件又有容性原件,感性原件是通直流阻交流,容性原件是通交流阻直流,物理上用相位来描述,感性原件和容性原件的相位正好相反,而感性原件和容性原件在电路中呈现的阻性在某个频率下会相等,及大小相等,方向相反,这样的电路称为谐振电路,该频率称为谐振频率。 在RLC串联电路中,若接入一个输出电压幅值一定,输出频率f连续可调的正弦交流信号源,则电路中的许多参数将随着信号源的频率的变化而变化,即电路阻抗Z,回路电流I,电流与信号源电压之间的相位差φ分别为 Z=[R2+(ZL-ZC)2]1/2=[R2+(ωL-1/ωC)2]1/2 I=U/Z=U/[R2+(ωL-1/ωC)2]1/2 φ=arctan[(ωL-1/ωC)/r] 上述三个式子中,信号源角频率ω=2пf,容抗Zc=1/ωC,感抗ZL = ωL,各参数随ω的变化而变化。ω很小时,电路总阻抗Z=[R2+(1/ωC)2]1/2,φ→π/2电流的相位超前与信号源电压相位,整个电路呈容性;ω很大时,Z=[R2+(ωL)2]1/2,φ→-π/2,电流相位滞后与信号源电压相位,整个电路呈感性;当容抗等于感抗,相互抵消时,电路总阻抗Z=R,为最小值,此时回路电流为最大值Imax=U/R,相位差φ=0,整个电路呈阻性,这个现象即为谐振现象。发生谐振时的频率fo称为谐振频率,角频率ωo称为谐振角频率,它们之间的关系为 ω=ω0=(1/LC) 1/2 或fo=ω0/2π=1/[2π(LC) 1/2]

准谐振和谐振转换两种提高电源效率的技术

准谐振和谐振转换-两种提高电源效率的技术 准谐振和谐振转换-两种提高电源效率的技术 全球对能源成本上涨、环保和能源可持续性的关注正在推动欧盟、美国加州等地的相关机构相继推出降低电子设备能耗的规范。交流输入电源,不论是独立式的还是集成在电子设备中的,都会造成一定的能源浪费。首先,电源的效率不可能是100%的,部分能量在电源大负载工作时被浪费掉。其次,当负载未被使用时,连接交流线的电源会以待机功耗的形式消耗能量。 近年来,对电源效率等级的要求日趋严格。最近,80%以上的效率已成为了基本标准。新倡议的能效标准更是要求效率达到87%及以上。此外,只在满负载下测量效率的老办法已被淘汰。目前的新标准涉及了额定负载的25%、50%、75%和100%这四个点的四点平均水平。同样地,最大允许待机功耗也越来越受到限制,欧盟提议所有设备的待机功耗均应低于500mW,对于我们将讨论的电视机,则小于200mW。 除专家级的高效率电源设计领域之外,电子设备中所用的功率范围从1W 到500W的交流输入电源,一直以来主要采用两种拓扑:标准(或硬开关)反激式(flyback)拓扑,和双开关正激拓扑。这两种拓扑都很易于理解,而它们存在的问题,以及如何予以避免,业界都已有充分的认识。 不过,随着对效率的要求不断提高,这两种拓扑将逐渐为三种新的拓扑所取代:准谐振反激式拓扑、LLC谐振转换器拓扑和不对称半桥拓扑。准谐振反激式拓扑已被成功用于最低功率级到200W以上的范围。在70W-100W范围,LLC谐振转换器比准谐振反激式拓扑更有效。而在这

两个功率级之上,不对称半桥转换器也很有效。 工作原理 准谐振和谐振拓扑都能够降低电路中的导通开关损耗。图1对比了连续传导模式(CCM)反激式、准谐振反激式和LLC谐振转换器的导通开关波形。 所有情况下的开关损耗都由下式表示: 这里,PTurnOnLoss为开关损耗;ID为漏极电流;VDS是开关上的电压;COSSeff是等效输出电容值(包括杂散电容效应);tON是导通时间,而fSW是开关频率。 a)CCM反激式转换器b)准谐振反激式转换器c)LLC谐振转换器 图1CCM反激式、准谐振反激式和LLC谐振转换器的开关波形比较CCM反激式转换器的开关损耗最高。对于输入电压范围很宽的设计,VDS 在500V–600V左右,是输入电压VDC与反射输出电压VRO 之和。进入不连续传导模式(DCM)时,漏电流降为零,开关损耗的第一项也随之降为零。在准谐振转换器中,若在电压波形的第一个(或后一个)波谷时导通,可进一步降低损耗。图中虚线所示为准谐振转换器在第一个谷底导通时的漏极波形。 如果准谐振反激式转换器的匝数比为20,输出电压为5V,则VRO等于100V,因此对于375V的总线电压,开关将在275V时导通。若有效

数字芯片的驱动能力详解

数字芯片的驱动能力详解 1.芯片驱动能力基本概念 芯片驱动能力,是指在额定电平下的最大输出电流;或者是在额定输出电流下的最大输出电压。具体解释如下。 当逻辑门输出端是低电平时,灌入逻辑门的电流称为灌电流,灌电流越大,输出端的低电平就越高。由三极管输出特性曲线也可以看出,灌电流越大,饱和压降越大,低电平越大。然而,逻辑门的低电平是有一定限制的,它有一个最大值UOLMAX。在逻辑门工作时,不允许超过这个数值,TTL逻辑门的规范规定UOLMAX ≤0.4。所以,灌电流有一个上限。 当逻辑门输出端是高电平时,逻辑门输出端的电流是从逻辑门中流出,这个电流称为拉电流。拉电流越大,输出端的高电平就越低。这是因为输出级三极管是有内阻的,内阻上的电压降会使输出电压下降。拉电流越大,输出端的高电平越低。然而,逻辑门的高电平是有一定限制的,它有一个最小值UOHMIN。在逻辑门工作时,不允许超过这个数值,TTL逻辑门的规范规定UOHMIN ≥2.4V。所以,拉电流也有一个上限。 可见,输出端的拉电流和灌电流都有一个上限,否则高电平输出时,拉电流会使输出电平低于UOHMIN;低电平输出时,灌电流会使输出电平高于UOLMAX。所以,拉电流与灌电流反映了输出驱动能力。(芯片的拉、灌电流参数值越大,意味着该芯片可以接更多的负载,因为,例如灌电流是负载给的,负载越多,被灌入的电流越大)。 2.怎么通过数字芯片的datasheet看其驱动能力 以时钟buffer FCT3807例,下图是从Pericom的FCT3807的datasheet截取的。 当其输出为高电平2.4V时,其输出电流为8mA,也就是拉电流为8mA。如果输出电流大于8mA,那么其输出电平就低于2.4V了,就不能称其输出高电平,所以可以说FCT3807输出高电平的驱动能力为8mA。 同样道理,FCT3807输出低电平的驱动能力为24mA。 3.怎么通过数字芯片的驱动能力来估算输出信号的过冲等指标 仍然以Pericom的FCT3807为例,其输出为高电平时的输出阻抗为: RH= (3.3V – 3V )/ 8mA = 37.5欧姆。 其输出为低电平时的输出阻抗为: RL= 0.3V / 24mA = 12.5欧姆。 从上面的计算可以看出,3807输出为高电平和输出为低电平时的驱动能力不一样,也就是输出阻抗不一样,所以用串联匹配的方法很难做到完全匹配,常常表现为overshoot-大

谐振电路在实际中的应用

谐振电路在实际中的应用 摘要:通过学习电路理论基础,我们知道根据电路基础原理,把合适的电感和电容串联或者并联在电路中就可以构成谐振电路。谐振电路使得直流电源发出的电流在谐振电路中按正弦规律变化。在谐振状态下,电路的总阻抗就达到了极值或近似达到极值。谐振现象在电学元器件中很普遍,应用十分广泛。特别是在科学技术迅猛发展的今天,谐振电路在实际中的将会有越来越重要的作用。 关键词:谐振电路实际应用正弦规律变化 Resonance circuit in real application Abstract: learning circuit theory foundation, we know the circuit fundamentals, inductance and capacitance in series or parallel circuit can constitute a resonant circuit. Resonant circuit current to the DC power to issue the sine rule change in the resonant circuit. In the resonant state, the total impedance of the circuit has reached the maximum or approximate to achieve maximum. Resonance phenomenon is very common in electrical components and a wide range of applications. Especially in the rapid development of science and technology today, the resonant circuit in practice will have an increasingly important role. Keywords: resonant circuit is the practical application of the sine rule change 谐振电路是指在含有电阻R、电感L和电容C元件的交流电路中,在一定条件下出现的电路两端电压与该电路中的电流相位相同,整个电路呈现纯电阻性质的一种特殊现象。一般情况下,电路两端的电压与其中的电流位相是不同的,但当调节电路元件(电感或者电容)的参数或电源频率,可以使它们位相相同,从而使得整个电路呈现为纯电阻性。在谐振状态下,电路的总阻抗达到极值或近似达到极值。按电路联接的不同,有串联谐振和并联谐振两种。在R-L-C串联电路中所发生的谐振,称为串联谐振。串联谐振发生的条件是感抗和容抗相等,电抗为零,其数学表达式的代数形式:Z=R+J[wL-1/(wC)] {其中wL-1/wC)=0}。当电阻R、电感L和电容C在并联电路中发生的谐振称为并联谐振。 串联谐振时,电感电容吸收等值异号的无功功率,使电路吸收的无功功率为0;电场能量和磁场能量都在不断变化,但此增彼减,互相补偿,这部分能量在电场和磁场之间振荡,全电路电磁场能量总和不变;激励供给电路的能量全转化为电阻发热。为了维持振荡,激励必须不断供给能量补偿电阻的发热消耗,与电路中总的电磁场能量相比每振荡一次电路消耗的能量越少,电路的品质越好。并联谐振时,电感电容吸收等值异号的无功功率,使电路吸收的无功功率为0;电场能量和磁场能量都在不断变化,但此增彼减,互相补偿,这部分能量在电场和磁场之间振荡,全电路电磁场能量总和不变;激励供给电路的能量全转化为电阻发热。

使用74系列芯片IO扩展及总线驱动

使用74系列芯片作为I/O并行扩展的方法以及总线驱动芯片的使用 方法 使用74系列芯片作为I/O并行扩展的常见于过去单片机I/O口不够的情况,而且是需要大量的内存和程序存储器严重不足的情况下。 开关量输出的扩展经常使用的芯片是74LS273/74LS373/74LS573/74LS574等;这些芯片的共同特点是具有数据锁存的功能; 开关量输入的扩展经常使用的芯片是74LS244/74LS245/74LS240等;这些芯片的特点是三态门,可以把多个芯片的输出,并联在一起而不会互相影响; 通过138、139、153等译码选通芯片,把RD/WR/地址的高位信号(高3位或者高4位,看单片机系统中的芯片的数量)接到译码芯片,把译码芯片的输出接到锁存器的锁存输入,或者缓冲器的选通输入。下面以74LS138为例。 要特别注意到,对245、574、273等使用TTL芯片以RAM方式做I/O扩展的,跟8255、8155、8253、8251、62256等系列芯片不一样的地方,就是: 1)8255、8155、8253、8251、62256等芯片本身有wr、rd、ce等信号,所以138的地址译码输出,可以直接接到CE;但是,245、574、273等芯片,没有wr或者rd信号,因此,如果系统中有这样的芯片扩展,就需要把wr或者rd加入到138中; 2)对于245或者244,要把数据读到数据总线上,芯片的数据的使能端必须是WR和地址译码数据的混和; 3)对于要把数据总线上的数据,锁存到574或者273的数据输出端口上,必须锁存器的LE,是地址和wr的混和; 因此,138的接法是: 1、A15-》138的A2(3) 2、A14-》138的A1(2) 3、A13-》138的A0(1) 4、RD和WR接74LS00,00的输出接138的E3(6) 5、138的输出接245的E或者574的CLK; 这样,使用MOVX a,@dptr的时候,才能在245的E上出现带地址的RD信号; 使用MOVX@dptr,A的时候,才能在574的CLK上出现带地址的WR信号; 参见574的真值表,可见,E应该接低电平; 373、573与273、574有所区别:

串联谐振:如何谐振及其原理解析

串联谐振:如何谐振及其原理解析 谐振电路是在具有电阻R、电感L、电容C的交流电路中;一般电路的电压与电流电路中的相位是不同的。如果我们调整电路元件(L或C)或电源频率的参数,它们可以具有相同的相位,整个电路呈现纯电阻。当电路达到这种状态时,称为共振。研究共振现象的目的是了解这一客观现象,充分利用科学技术中共振的特点,同时预防产生的危害。根据电路连接的不同,可分为串联谐振和并联谐振。 在HTXZ串联谐振情况下,电感电压和电容电压是等价的,即电感电容吸收不同数目的等效无功率,使电路吸收的无功率为0;电场能量和磁场能量不断变化,但这部分能量在电场和磁场之间振荡,整个电路的电磁场能量之和保持不变;励磁电源电路的能量转化为电阻加热。为了维持振荡,励磁必须不断地提供能量来补偿电阻的热消耗。与电路中的电磁场总能量相比,每个振荡电路消耗的能量越少,电路的质量越好。 首先,谐振是在一定条件下由R、L和C元件组成的电路的特殊现象。首先,当C系列电路发生谐振时,首先要分析电路的特性,如图1、C系列电路的复阻抗如下:在正弦电压作用下:电路的复阻抗如下:

公式中,电抗x=x1 xc是角频率w的函数,x随w的变化如图2所示。当w从0变为如图2所示时,x从-变为+如W所示,当w 0,当x是电容性的,当w 0,当x是电感性的,当w=w0,当阻抗z(w0)=r是纯电阻、电压和无穷大时。电流同相,我们称之为此时电路谐振的工作状态。由于这种共振发生在RLC串联电路中,我们也可以称之为串联谐振、串联谐振电路等。式1是串联电路的谐振条件,从中可以得到谐振角频率w。如图:

谐振频率为 由此可见,串联电路的谐振频率是由其自身的参数L和C决定的,这与外界条件无关。当电源固定时,可以调节L和C,使电路的固有频率与电源频率产生共振。 4.变频串联谐振的计算方法 变频串联谐振主要是指所研究的串联电路的电压和电流达到同一相位,即电路中电感的电感电抗和电容电抗的值和时间相等,使所研究的电路呈现出纯的电阻特性。在给定的端电压下,所研究的电路中会出现最大电流。电路中消耗的是最大的有功功率。 变频串联谐振计算方法 z=r+jx,x=0,z=r,i=u/z=u/r。 (1)谐振定义:在电路中,当两个元件的能量由电路中的一个电抗模块释放,而另一个电抗模块必须吸收相同的能量时,两个元件的能量相等,即两个电抗元件之间会有能量脉动。 (2)为了产生共振,电路必须有电感L和电容C。 (3)相应的共振频率是以fr表示的共振频率或共振频率。 串联谐振电路之条件如下: 当q=qi2xl=i2xc或xl=xc时,得到了r-l-c串联电路的谐振条件。

驱动芯片的选择

电机驱动有单极性和双极性两种。当只需要电机单方向驱动时,可采用单极性驱动,如下图(a)所示,此电路由于续流二极管工作时间较长,损耗大,所以改进后的半桥驱动如下图(b): Figure 1.Illustration of the half bridge. 当需要电机正反两个方向旋转时,采用双极性驱动方式,如下: Figure 2.Illustration of the H bridge. 功能逻辑如下:(1:合并,0:断开) S1 S2 S3 S4 电机动作 1 0 0 1 正传 0 1 1 0 反转 0 0 0 0 自由 0 1 0 1 刹车 1 0 1 0 刹车 这又称为全桥驱动,上图中开关使用大功率MOS管替代,可以使用分立元件,也可以使用集成电路。但是能用于PWM驱动的低电压大电流芯片产品并不多,在智能车比赛中使用最多的有:MC33886, VNH3SP30, BTS7960B, DT340I, IRF3205。 根据查阅的资料,使用单片MC33886时易发生发热、噪声等问题,对电源电压影响过大等问题,所以可以使用两片并联,如下所示:

该接法降低了MOS管的导通内阻,增大了驱动电流,可以起到增强驱动能力、减小芯片发热的作用,但是起始频率受限,电机噪声大且发热严重。 VNH3SP30是意法半导体公司生产的专用于电机驱动的大电流功率集成芯片。芯片核心是一个双单片上桥臂驱动器(HSD)和2个下桥臂开关,HSD开关的设计采用ST的ViPowe 技术,允许在一个芯片内集成一个功率场效应MOS管和智能信号/保护电路。下桥臂开关是采用ST专有的EHD(STripFET)工艺制造的纵向场效应MOS管。3个模块叠装在一个表面组装MultiPowerSO- 30引脚框架电绝缘封装内,具体性能指标如下: ①最大电流30 A、电源电压高达40 V; ②功率MOS管导通电阻0.034 Ω; ③5 V兼容的逻辑电平控制信号输入;④内含欠压、过压保护电路;⑤芯片过热报警输出和自动关断。与MC3886相比,它具有一个显著优点就是芯片不会发热,且保护功能强大,但是存在开关频率限10 kHz,电机噪声大且电机容易发热,但芯片较贵,很多场合性价比不高。 采用2个半桥智能功率驱动芯片BTS7960B组合成一个全桥驱动器,驱动直流电机转动。BTS7960B是应用于电机驱动的大电流半桥集成芯片,它带有一个P沟道的高边MOSFET、一个N沟道的低边MOSFET和一个驱动IC。P沟道高边开关省去了电荷泵的需求,因而减少了电磁干扰(EMI)。集成的驱动IC具有逻辑电平输入、电流诊断、斜率调节、死区时间产生和超温、过压、欠压、过流及短路保护功能。BTS7960B的通态电阻典型值为16 mΩ,驱动电流可达43 A,调节SR引脚外接电阻的大小可以调节MOS

谐振电路的原理和作用

谐振电路的原理和作用 含有电感线圈和电容器的无源(指不含独立电源)线性时不变电路在某个特定频率的外加电源作用下,对外呈纯电阻性质的现象。这一特定频率即为该电路的谐振频率。以谐振为主要工作状态的电路称谐振电路。无线电设备都用揩振电路完成调谐、滤波等功能。电力系统则需防止谐振以免引起过电流、过电压。 电路中的谐振有线性谐振、非线性谐振和参量谐振。前者是发生在线性时不变无源电路中的谐振,以串联谐振电路中的谐振为典型。非线性谐振发生在含有非线性元件电路内。由铁心线圈和线性电容器串联(或并联)而成的电路(习称铁磁谐振电路)就能发生非线性谐振。在正弦激励作用下,电路内会出现基波谐振、高次谐波谐振、分谐波谐振以及电流(或电压)的振幅和相位跳变的现象。这些现象统称铁磁谐振。参量谐振是发生在含时变元件电路内的谐振。一个凸极同步发电机带有容性负载的电路内就可能发生参量谐振。 串联谐振电路:用线性时不变的电感线圈和电容器串联成的谐振电路。这种电路产生的谐振称串联谐振,又称电压谐振。当外加电压的频率ω等于电路的谐振频率ω0时,除改变ω可使电路谐振外,调整L、C的值也能使电路谐振。谐振时电路内的能量过程是在电感和电容之间出现周期性的等量能量交换。以品质因数Q值表示电路的性能,Q值越大,谐振曲线越尖窄,则电路的选择性越好。考虑信号源的内阻时,Q值要下降,因此,串联谐振电路不宜与高内阻信号源一起作用。 并联谐振电路:用线性时不变电感线圈和电容器并联组成的谐振电路。其中的谐振称并联谐振,又称电流谐振。以Q表示电路的性能,电路内的能量过程与串联谐振电路类似。信号源内阻会降低Q 值,且内阻越小,品质因数值越小,所以并联谐振电路不宜与低内阻信号源一起使用。 式中R为电阻,L为电感,C为电容,ω为非谐振频率,ω0为谐振频率。电路内的能量过程与串联谐振电路类似。信号源内阻会降低Q 值,且内阻越小,品质因数值越小,所以并联谐振电路不宜与低内阻信号源一起用。 原理: 主要是指电感、电容并联谐振组成的LC振荡器。 因为LC回路有选频特性。理由:回路的等效阻抗Z=(-J/ωC)//(R+JωL),可知,阻抗Z与信号频率有关。不同频率的信号电流(同等大小的电流)在通过回路时,产生的电压是不同的。只有一个频率的信号电流产生的电压最大,就是当信号角频率ω=ω0=1/√LC时。此时回路阻抗最大,叫做并联谐振。 作用: RCL串联电路中的感抗与容抗有相互抵消的作用,即ωL-1/ωC=0,此时串联电路中的电抗为0,电流和电压同相位,称谓串联谐振。

准谐振SMPS控制器L6565功能原理及应用

准谐振SMPS控制器L6565功能原理及应用 准谐振SMPS控制器L6565功能原理及应用 1概述 ST公司在近期推出的L6565单片IC,是适用于准谐振(QR)零电压开关(ZVS)回扫变换器电流型初级控制器。QR操作依靠变压器退磁感测输入获得,变换器功率容量随主线电压变化通过线路前馈电压前馈补偿。在轻载时,L6565自动降低工作频率,但仍然尽可能保持接近ZVS 运行。 L6565的主要特点如下: QRZVS回扫拓扑电流型初级控制; 线路电压前馈控制保证交付恒定功率; 频率折弯(foldback)功能可获得最佳待机频率; 逐周脉冲与打嗝(hiccup)模式过电流保护(OCP); 超低起动电流(<70μA)和静态电流(<3.5mA); 堵塞功能(开/关控制); 25V±1%的内部基准电压; ±400mA的图腾驱动器,在欠电压闭锁(UVLO) 情况下,保持输出低电平。 L6565的主要应用包括TV/监视器开关型电源(SMPS)、AC/DC适配器/充电器、数字消费类产品、打印机、传真机和扫描设备等。 2功能与工作原理 21封装及引脚功能 L6565采用8脚DIP(L6565N)和8脚SO(L6565D)封装,引脚排列。 L6565的引脚功能分别为: 脚1(INV)误差放大器反相输入; 脚2(COMP)误差放大器输出; 脚3(VFF)线路电压前馈; 脚4(CS)电流感测输入; 脚5(ZCD)变压器退磁零电流检测输入; 脚6(GND)地; 脚7(GD)栅极驱动器输出; 脚8(VCC)电源电压。 22工作原理 图1L6565引脚排列 图2L6565电源电路 图3ZCD及相关电路 (1)电源 L6565的电源电路。IC脚VCC的导通门限电压典型值是135V,关闭门限电压典型值是9 5V。一旦VCC脚导通,IC内部栅极驱动器电压直接由VCC提供,其它内部所有电路的工作电压均由线性调节器产生的7V电压供给。一个内部25V±1%的精密电压,供给初级

单片机IO口驱动能力

单片机IO引脚驱动能力提升篇 来源:互联网作者: 关键字:单片机IO引脚 早期的51单片机,驱动能力很低。P1、P2和P3口只能驱动3个LSTTL输入端,P0口可驱动8个。如果想要驱动更多的器件,就要用到“总线驱动芯片”。经常用的就是74LS244(单向)和74LS245(双向)。 现在常用的 AT89C51 单片机引脚的输出能力已经大多了,从 PDF 手册文件中可查出: 单片机输出低电平的时候,单个的引脚,向引脚灌入的最大电流为 10 mA; 一个 8 位的接口(P1、P2 以及 P3),灌入的总电流最大为 15 mA,P0 允许灌入的最大总电流为 26 mA; 全部的四个接口所允许的灌电流之和,最大为 71 mA。 但是当引脚输出高电平的时候,它们的“拉电流”能力可就差多了,竟然还不到 1 mA。 单片机的输出特性和很多常用的LS系列TTL器件的输出特性是相同的,都有灌电流较大的特点。 实际上,现在常用的单片机IO引脚驱动能力,就和早期的单片机增加了“总线驱动芯片”的效果基本是相同的。现在的单片机输出低电平的时候,就已经可以直接驱动LED发光了。 上述的数值,也并非是不可逾越的破坏性极限数值。当略超过这些数值范围的时候,单片机IO引脚的电压,就会发生变化,造成“高电平不高”、“低电平不低”,这就会缩小外接器件的噪声容限。如果环境再稍有干扰,外接器件就无法正确判定单片机送来的高、低电平,将会胡乱动作。 ================================== 为了合理利用IO引脚的低电平能力强的特点,在外接耗电较大的器件(如LED数码显示器、继电器等)的时候,应该优先选用低电平输出来驱动外部器件。使用IO口输出高电平驱动负载,就是一个错误的选择。 下图是一个直接利用单片机IO引脚驱动LED的电路。 图中P0口使用低电平驱动方式,只要加上约1K的限流电阻即可,甚至不需要常见的P0口上拉电阻。发光的段,每个引脚灌电流约为3mA,不发光的段,电流为0。即使各个段全都发光,电流也不超过P0所容许的电流,这是一个合理的驱动方式。

反激式变换器设计的文献综

反激式变换器设计的文献综述 摘要:随着社会的不断发展人们对变开关电源的要求越来越高,市场的竞争也越来越激烈。其中反激式变换器因为有效的提高了开关电源的效率,元器件相对较少,成本较低,结构简单应用范围广等特点越来越受到人们的青睐。本文主要通过对反激式变换器原理的研究,以及结合SABER软件进行反真,设计出一个符合要求的反激式变换器。 关键词:反激式变换器,电流连续工作模式,电流断续工作模式,伏秒平衡 研究背景及目的:随着社会的进步和经济的不断的发展,科学技术的不断进步,特别是在20世纪60年代电力电子学的出现,更完善了电气工程的完整性。各种电力电子装置广泛的应用于高压电流输电,静止无功补偿,电力机车牵引,交直流电力传动,电解,励磁,电加热,高性能交直流电源中。因此,世界各国,都无不看中电力电子学对电气工程的作用。在我国电气工程作为一个一级学科,它包含了两个五个二级学科,即电力系统及其自动化,电机与电器,高电压与绝缘技术,电力电子与电力传动,电工理论与新技术。在这五个学科电力电子学都处于十分特殊的地位。 反激式变换器因为是开关电源的重要组成部分,开关电源的效率直接影响各电器的工作,是衡量电器好坏的重要指标。开关电源的设计若不达标,将会浪费大量的资源,因此设计一个效率高的开关电源尤其重要。反激式转换器又称单端反激式或:‘Buck-Boost’转换器,因其输出端在原边绕组关断时获得能量故而得名。在反激变换器拓扑中,开关管导通时,变压器储存能量,负载电流由输出滤波电容提供;开关管关断时,变压器将储存的能量传送到负载和输出滤波电容,以补偿电容单独提供负载电流时消耗的能量,其因电路简单,转换效率高损失小,变压器匝数比值小等优点【1】,极大的提高了开关电源的效率,所以反激式变换器日益成为国内外开关电源研究的热点。

准谐振电流模式控制器NCP1338

准谐振电流模式控制器NCP1338 NCP1338集成了电流型PWM控制和退磁检测电路,在大范围的负载和输入电压变化情况下,确保谷电压开关(准谐振方式)和不连续的导电模式。由于拥有无线圈去磁检测技术,变压器的复位信号能够被NCP1338内部检测到,而不需要任何外部信号提供给NCP1338。NCP1338被内在限制在不高于130KHZ((低于CISRR-22EMI标准中的150KHZ限制)的频率范围内工作。 通过检测NCP1338反馈引脚2(FB)的电流大小,来反映输出功率的大小,以及确定是否进入跳周期模式的工作模式。器件每次重启都会经历“软跳周期”的工作模式,而后进入正常工作状态模式。并且正常工作模式的开关频率不会低于25KHZ,所以不会产生音频范围内的噪声。 NCP1338也拥有高效的保护电路。比如电源输出过流保护,当电源输出过流时,禁止输出脉冲,快速进入突发模式,使电源运行在低功率状态,并且尝试重启。当电源输出恢复正常后,NCP1338进入正常的工作模式。NCP1338的管脚BO具有低电压输入保护功能,NCP1338的6脚(VCC)还具备快速过压保护(OVP)功能,一旦检测到该引脚的电压达到过压保护的门限电压18.6V,其将停止输出脉冲,进入闭锁状态。最后,NCP1338内部4ms器件内部的“软跳周期”工作模式避免了传统启动方式的过高的电压应力。 器件特性: 自由运行的边界/临界模式,准谐振控制 电流型工作模式 软跳周期模式工作在最低开关频率(25KHZ) 独立于辅助电压的自恢复短路保护 过压保护 输入低电压保护 内置两种外部触发的失效模式触发比较器(禁止和锁定) 4ms的软跳周期启动模式 500mA峰值电流驱动能力 最高工作频率130KHZ 内部前端消隐(关于内部前端消隐的解释,请参考下面这个链接 https://www.doczj.com/doc/6911266808.html,/bbs/136072.html) 内部过温,将禁止驱动脉冲输出 可以和光电耦合器直接连接 12-10V间的动态自供电技术(DSS) 拥有SPICE仿真模型,可用于瞬态分析

驱动能力总结

1、在电子电路中为什么有的地方电压会被拉低? 2、驱动能力是什么意思,如何提高驱动能力? 问题补充: 在很多资料上看到说驱动能力不够是因为提供的电流太小,为什么不说电压呢?在很多限制的条件都是电流而不是电压,为什么?电压和电流满足欧姆定律,考虑谁不是都一样吗? 还有就是,在什么情况下要考虑驱动能力,是不是只有在集成电路输出口要考虑?那你怎么知道这个集成电路驱动能力是不是不够?在平常的电路中(非集成电路IO口),如何考虑驱动能力?能不能给些例子。提高驱动能力都有哪些办法?我只知道用三极管提高驱动能力。 这位朋友,你的问题是一个电子设计中最为基本的问题。但是有很多初学者或者新上手的设计人员都分不清楚这个电压电流在苛刻的条件下的区分。我给你分析一下,希望对你有所帮助! 1、问:为什么说驱动能力不够是因为提供电流太小而不是电压?和分析驱动能力不够? 答:首先我们看到的驱动能力不够,大部分是在你选择的负载(电阻、喇叭等)电压符合供电电压的,那么电压符合了只有看电流大小是否足够。是电压还是电流引起驱动能力不够,给你个判断方法,将后级电流开路测试电压是否符合负载电压,符合但接上负载后电压就会降低这个就是电流驱动能力不够。如果电压不够则是驱动电压不够。 2、什么情况下要考虑驱动能力? 任何情况都要考虑包括数字信号处理的接口电路里。但是常说的驱动能力都是在功率驱动的情况下用的比较多。 3、怎么知道在集成电路里和平常IC驱动能力是否足够?和提高驱动能力的办法。 在IC的资料里都有说明I/O口的驱动能力,根据你的负载所需要的驱动能力来判断这个I/C的I/O口是否符合,如果不符合可以用三极管或者MOS管子放大提高驱动能力。 4、举例子:用一个IC驱动1个LED。IC输出电压5V,输出电流20mA,用来驱动一个白色LED。LED是20mA 、3.3V的。那么5-3.3=1.7V,20mA时1.7/20mA=85R。这样我们可以在LED上串接一个电阻85R,正接I/O负对地就可以了。 现在改为驱动300mA、3.3V的1WLED。I/O驱动能力就不够了,需要提高驱动能力。分析输出5V输出20mA,用放大200倍的8050三极管,集电极电流要在300mA,计算得:300mA/200=1.5mA,基极电流为1.5mA,为了使三极管深度饱和选用10倍饱和电流。1.5*10=15mA,5V/15mA=333R,则选用330R的电阻串联到三极管基极和I/O口上,发射极连接地,集电极接LED-,LED+接电阻(5-3.3=1.7/0.3=5.67R)5.67R/1W,然后接5V 就可以了。 1.深度饱和时,视所用管子Ube可取0.7V,Uce可取0.1~0.5V(大多计算可忽略),Ic 不再受控,认为恒定在设计值不变了,Ic则几乎仅由外部电路(R+LED)决定,三极管近似是一个开关。 2.放大状态,Ube可视为不变,而Uce就完全不能确定了,Ic就意味着还会随管子而变,即Vce较大,功耗也偏大,β值不单受温度,电流,电压影响 3.饱和10倍,意指取1/10标称β值。这是一般电路深度(可靠)饱和常用工程数据(5倍也可算作饱和,20倍意义就不大了) P0是一个漏极开路接口,让它工作在灌电流状态下驱动LED是没有问题的。即:VCC>限流电阻>LED>P0。

振荡电路的原理

高频放大器 使用高频功率放大器的目的是放大高频大信号使发射机末级获得足够大的发射功率。 高频放大器的工作状态是由负载阻抗Rp、激励电压vb、供电电压VCC、VBB等4个参量决定的。如果VCC、VBB、vb 3个参变量不变,则放大器的工作状态就由负载电阻Rp决定。此时,放大器的电流、输出电压、功率、效率等随Rp而变化的特性,就叫做放大器的负载特性。 原理 放大电路所需的通频带由输入信号的频带来确定,为了不失真地放大信号,要求放大电路的通频带应大于信号的频带。如果放大电路的通频带小于信号的频带,由于信号的低频段或高频段的放大倍数下降过多,放大后的信号不能重现原来的形状,也就是输出信号产生了失真。这种失真称为放大电路的频率失真,由于它是线性的电抗元件引起的,在输出信号中并不产生新的频率成分,仅是原有各频率分量的相对大小和相位发生了变化,故这种失真是一种线性失真。 For personal use only in study and research; not for commercial use 高频小信号放大器的功用就是无失真的放大某一频率范围内的信号。按其频带宽度可以为窄带和宽带放大器,而最常用的是窄带放大器,它是以各种选频电路作负载,兼具阻变换和选频滤波功能。高频小信号放大器是通信设备中常用的功能电路,它所放大的信号频率在数百千赫至数百兆赫。高频小信号放大器的功能是实现对微弱的高频信号进行不失真的放大,从信号所含频谱来看,输入信号频谱与放大后输出信号的频谱是相同的。 本级振荡电路 本级振荡电路图 本级振荡电路采用改进型晶体振荡电路(克拉伯振荡电路),振荡频率由晶振决定,为6MHz,三极管的静态工作点由RP0控制,集电极电流ICQ,一般取0.5mA~4mA,ICQ过大会产生高次谐波,导致输出波形失真。调节RP1可使输出波形失真较小、波形较清晰,RP2用来调节本振信号的幅值,以便得到适当幅值的本振信号作为载波。 混频器 工作频率 混频器是多频工作器件,除指明射频信号工作频率外,还应注意本振和中频频率应用范围。

准谐振电路的应用

准谐振PWM 控制器在电源适配器中的应用 新闻出处:艾睿电子(深圳)代表处 彭建宇 发布时间: 2006年12月08日 电源适配器不仅种类繁多而且在消费类电子产品中应用非常 广泛,提供的输出功率大多数 都在100瓦以内,市场需求迅速增长。如电动自行车电池充 电器、小尺寸液晶电视、笔记 本电脑、打印机、DVD 播放器 和机顶盒等都有应用。早期的电源适配器大都选用线性变压器,随着消费类电子产品对电源适配器有高效率、宽输入电压范围的要求,以及铜、铁和人力成本的增加,这类电源适配器里面原来的线性变压器大都逐渐被开关电源取代。从而使电源适配器由原来只能是交流110伏或交流220伏单电压输入改变为交流85至264伏的宽电压范围输入,输入电源频率在47到63赫兹之间。 电源适配器一般来讲空间体积都比较小,不能安装大体积的散热片,同时EMI 电磁辐射的屏蔽也是一个难以解决的问题。但是目前市面上电源适配器中的开关电源大多数都是采用普通的硬开关PWM 控制方式设计的,存在开关噪声大、EMI 屏蔽结构复杂、 材料和生产成本

高、转换效率不高散热器体积大内部空间拥挤,且待机功耗大无法达到节能标准,保护功能少可靠性低等许多难以克服的缺陷,尤其在5 0W以上低电压大电流输出的电源适配器,这些缺陷更加突出。 随着全球多个国家和地区各种节能规范的纷纷发布,例如“能源之星”认证项目、美国加州能源委员会(CEC)、欧盟行为准则、欧洲高能效电器组织(GEEA),均把节能放在环保的重要一环。对于想要出口欧美等地的电源产品,满足国际强制执行的待机功耗法规和安全认证标准非常重要。例如,全球范围内倡议待机功耗低于1瓦;UL安规认证,CE安规认证等。一方面是消费类电子产品对电源适配器的需求迅速增长,电源生产厂商须迅速扩大自己的产能,另一方面是世界多国出台的要求严格的节能法规,使得电源生产厂商在设计“绿色电源”、进行节能降耗方面面临着更大的压力,大多数用传统的PWM控制方式设计的电源适配器已无法达到“绿色电源”的设计要求。所以电源生产厂商必须放弃传统的PWM控制方式,采用新的PWM控制技术来设计自己新的电源适配器产品,才能适应不断增长的市场需求和开关电源产品规范标准的新要求,准谐振PWM控制技术就是一种能满足电源适配器新的设计要求的解决方案。所谓准谐振PWM控制简单讲就是控制开关管在电压谷底开通的一种PWM控制方式,又称为软开关PWM控制方式。用准谐振PWM控制器设计的电源适配器能够容易实现电源转换效率高、噪声小EMI成本低、结构简单制造成本低、

LC振荡电路的工作原理及特点

简单介绍LC振荡电路的工作原理及特点 LC振荡电路,顾名思义就是用电感L和电容C组成的一个选频网络的振荡电路,这个振荡电路用来产生一种高频正弦波信号。常见的LC振荡电路有好多种,比如变压器反馈式、电感三点式及电容三点式,它们的选频网络一般都采用LC并联谐振回路。这种振荡电路的辐射功率跟振荡频率的四次方成正比,如果要想让这种电路向外辐射足够大的电磁波的话,就必须提高其振荡频率,而且还必须是电路具备开放的形式。 LC振荡电路之所以有振荡,是因为该电路通过运用电容跟电感的储能特性,使得电磁这两种能量在交替转化,简而言之,由于电能和磁能都有最大和最小值,所以才有了振荡。当然,这只是一个理想情况,现实中,所有的电子元件都有一些损耗,能量在电容和电感之间转化是会被损耗或者泄露到外部,导致能量不断减小。所以LC 振荡电路必须要有放大元件,这个放大元件可以是三极管,也可以是集成运放或者其他的东西。有了这个放大元件,这个不断被消耗的振荡信号就会被反馈放大,从而我们会得到一个幅值跟频率都比较稳定的信号。 开机瞬间产生的电扰动经三极管V组成的放大器放大,然后由LC选频回路从众多的频率中选出谐振频率F0。并通过线圈L1和L2之间的互感耦合把信号反馈至三极管基极。设基极的瞬间电压极性为正。经倒相集电压瞬时极性为负,按变压器同名端的符号可以看出,L2的上端电压极性为负,反馈回基极的电压极性为正,满足相位平衡条件,偏离F0的其它频率的信号因为附加相移而不满足相位平衡条件,只要三极管电流放大系数B和L1与L2的匝数比合适,满足振幅条件,就能产生频率F0的振荡信号。 LC振荡电路物理模型的满足条件 ①整个电路的电阻R=0(包括线圈、导线),从能量角度看没有其它形式的能向内能转化,即热损耗为零。 ②电感线圈L集中了全部电路的电感,电容器C集中了全部电路的电容,无潜布电容存在。 ③LC振荡电路在发生电磁振荡时不向外界空间辐射电磁波,是严格意义上的闭合电路,LC电路内部只发生线圈磁场能与电容器电场能之间的相互转化,即便是电容器内产生的变化电场,线圈内产生的变化磁场也没有按麦克斯韦的电磁场理论激发相应的磁场和电场,向周围空间辐射电磁波。 能产生大小和方向都随周期发生变化的电流叫振荡电流。能产生振荡电流的电路叫振荡电路。其中最简单的振荡电路叫LC回路。 振荡电流是一种交变电流,是一种频率很高的交变电流,它无法用线圈在磁场中转动产生,只能是由振荡电路产生。 充电完毕(放电开始):电场能达到最大,磁场能为零,回路中感应电流i=0。 放电完毕(充电开始):电场能为零,磁场能达到最大,回路中感应电流达到最大。 充电过程:电场能在增加,磁场能在减小,回路中电流在减小,电容器上电量在增加。从能量看:磁场能在向电场能转化。 放电过程:电场能在减少,磁场能在增加,回路中电流在增加,电容器上的电量在减少。从能量看:电场能在向磁场能转化。 在振荡电路中产生振荡电流的过程中,电容器极板上的电荷,通过线圈的电流,以及跟电流和电荷相联系的

准谐振资料开关电源

Quasi-Resonant (准谐振) Converter Topology : 简介: Advantage: 1)可以降低MOSFET 开关损耗,从而提高可靠性 2)可以改善EMI 特性,在增加功率传输效率的同时减少EMI 干扰,减少滤波器使用数量,降低成本 备注:谐振电路的定义—在具有R 、 L、 C 的交流电路中,电路两端的电压和电流位相一般是不同的,如果通过变更L 、C的参数或电源频率使其达到电压与电流的位相相同,此时电路呈现纯电阻性,这种状态就叫做谐振。在这种情况下,电路的电阻值达到极值(最大或者最小)。谐振分为串联谐振和并联谐振。 3)当工作在 discontinuous conduction mode 时,转换器会侦测到drain (漏极)电压波谷并在drain电压最小时开启MOSFET. 当工作在 continuous conduction mode 时,转换器会工作在固定工作频率。 工作机理: 1)当MOSFET 在导通时(Ton),输入电压Vin加在初级线圈上 Lm ,此时MOSFET 电流Ids 从0线性增加至最大值Ipk,在这段时间内,能量储存在 初级电感,为(Lm*Ipk*Ipk)/2 . 2)当MOSFET 关闭时,储存在线圈中的能量导致次级输出端的整流二极管开启。 在二级管开启的时间内(Td),输出电压Vo施加在次级线圈上,此时整流 二极管的电流从最大值Ipk*Np/Ns线性减少, 而此时输入电压Vin和次级线 圈反馈到初级线圈的点烟V0*Np/Ns 叠加到FET 上。 3)当二极管电流降至0时,FET的Vds 电压通过初级线圈Lm以及FET 的输出电容Coss以振幅V0*Np/Ns开始共振。当Vds达到最小值时,准谐振开关开启 MOSFET。这样就可以减少由于漏极与源极之间的电容导致的开关损益。这 就是所谓的ZVS . 4)当输出负载减少或者输入电压增大的时候, MOSFET 的Ton会减少并且开关频率增加。这就会导致严重的开关损失以及间歇性开关和噪音问题。 相关图形请参看以下:

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