预稳压器设计保护高压电源免生相位故障
表2 输入大电容在特定输出功率对持续时间的影响
表3 输入大电容对总成本的影响
表4 输入大电容对提供超长持续时间的总成本的影响
表5 输入大电容延长的使用时间对整体应用成本的影响
表6 达3相供电的所有可能和相应的预稳压器方案的限制
(以主电源频率)的一段时间足够大,低于输出电源(在大电 容上)以支援下一转换周期。如果这总是半波整流单相供电 的情况,对3相供电和/或全波整流以低得多的输入电源纹波 更为关键。
解决这问题的替代方案是提供更高的电源电压:提高稳压输出至350 V允许输入电源(更多相电源或全波整流)有「 更大的最小值」 。 使 用单个400 V大电容将减小共源共栅方案和 预稳压器方案的成本差异。大电压将随主 电源而变化直到钳位,限制后反激式转换 器电源到350 V,即使发生故障(类似于标 准宽范围应用)。这修改可使用齐纳二极管 ZD3和ZD4(参阅第二部分的预稳压器原理 图)容易地完成,提升参考电压至所需值。 下面的表6列出了从单相到3相供电、 有或无中性连接、半波或全波整流的所有可能。
推荐的预稳压器方案是以半波整流的 单相供电,可表现出很好的性能,输入电 源总是在最少的时间段低于输出电源以重 设控制电流。半波整流对保持250 V电容的 功率水平不是问题。
8 总结
200V预稳压器不可用于任何类型的应 用:功率应该有限制,3相供电难以掌控, 全波整流可能要求提升输出电压至350 V。 然而,当为低于15瓦的半波整流设计 时,该方案支援任何错误的电源(如两相供 电),反激式转换器的电源可降至200 V。该方案提供更容易 的反激式转换器设计,很好的性能,在整个功率范围提供比 共源共栅更高的能效(约5%),和很好的安全性(含短路大电 容)。该方案特别适用于电表应用及白家电或工业应用的辅助电源。
由于单个和较小的大电容电压,预稳压器方案大幅节 约成本(较标准的共源共栅节约15%~20%),根据所要求的持 续时间和相应的大电容值和尺寸节约成本0.4美元~1美元。
目前这预稳压器为分立应用;尽管安森美半导体有这 应用的许可证,公司提供此知识产权(IP)供购买PWM控制器
/稳压器/MOSFET的客户免费使用。这方案通过节省系统级 成本,还进一步节省系统总成本,而且安森美半导体的元件 是「免费的」,所以安森美半导体认为这是一种双赢。我们 目前正考虑将这预稳压器整合在一个集成电路(IC)中,但是
否这样做将取决于市场对分立方案是否接受。
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