《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁(yè) > 模擬設(shè)計(jì) > 業(yè)界動(dòng)態(tài) > 如何獲得簡(jiǎn)易的非磁性AC/DC電源

如何獲得簡(jiǎn)易的非磁性AC/DC電源

2019-04-30
關(guān)鍵詞: ACDC EMI LDO

  在創(chuàng)建工業(yè)電源時(shí),,最常見的一個(gè)挑戰(zhàn)是將交流電壓電源轉(zhuǎn)換為直流電壓電源。幾乎所有應(yīng)用都需要將交流電壓改為直流電壓,,從為手機(jī)充電到為微波爐的微控制器供電都是如此,。通常來講,,通過使用變壓器和整流器進(jìn)行這種轉(zhuǎn)換,如圖1所示,。在該電路中,,通過變壓器降壓(一倍于變壓器初級(jí)和次級(jí)線圈匝數(shù)比)。

1.jpg

  圖 1:使用變壓器和LDO簡(jiǎn)化AC到DC轉(zhuǎn)換

  磁解決方案有幾個(gè)缺點(diǎn),。您可能知道變壓器通過將磁通量轉(zhuǎn)換為電流來工作,。由于這種轉(zhuǎn)換,變壓器會(huì)產(chǎn)生大量電磁干擾(EMI),。變壓器的輸出電壓也極其嘈雜,,需要大電容來濾除噪聲。對(duì)于低功率應(yīng)用,,可使用更簡(jiǎn)單且成本有效的方法來消除磁性元件,。如同兩個(gè)電阻器如何形成一個(gè)分壓器一樣,您可使用電容器來產(chǎn)生交流阻抗(電抗),,其在電壓到達(dá)電源之前降低電壓,。這種配置通常稱為電容壓降解決方案。 當(dāng)負(fù)載未接通時(shí),,基本的電容器壓降解決方案需要穩(wěn)壓二極管吸收應(yīng)用所需的電流,。該穩(wěn)壓二極管是必需項(xiàng),因此線性穩(wěn)壓器(LDO)的輸入電壓不會(huì)超過絕對(duì)最大額定值,。

2.jpg

  圖2: 帶LDO的基本電容式壓降電路,,適用于110 VAC、5 VDC和30 mA

  電容式壓降拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的一個(gè)缺點(diǎn)是效率不高,,因?yàn)樵S多功率會(huì)隨著電阻器和LDO的熱量而消散,。即使LDO未調(diào)壓,但由于穩(wěn)壓二極管中消耗的能量,,效率仍然不理想,。

  為提高該系統(tǒng)的效率,您需要優(yōu)化三個(gè)主要組件——浪涌電阻,、穩(wěn)壓二極管和LDO的壓降,。公式1所示為如何計(jì)算圖2所示的基本電容壓降解決方案的效率。

3.jpg

  由于電容壓降解決方案是電子計(jì)量和工廠自動(dòng)化等工業(yè)應(yīng)用中常見的電源配置,,因此德州儀器開發(fā)了一個(gè)專注于優(yōu)化電容壓降架構(gòu)效率和解決方案尺寸的組件,。TPS7A78集成了許多實(shí)現(xiàn)電容式壓降電路所需的分立元件,如有源橋式整流器,。TPS7A78專為使用電容壓降電路而設(shè)計(jì),,可集成多種功能,并提高整體系統(tǒng)效率,。例如,,TPS7A78集成了一個(gè)開關(guān)電容級(jí),,可將輸入電壓降低四倍,從而以相同的比率降低輸入電流,,并有助于使用更小的電容壓降電容,。此功能可實(shí)現(xiàn)更小的解決方案尺寸,降低系統(tǒng)成本并降低待機(jī)功耗,。

4.jpg

  圖 3:使用TPS7A78在30mA時(shí)的30mA 電容壓降解決方案 為理解使用TPS7A78在電容壓降級(jí)和線性穩(wěn)壓器上的效率,,我們可以將圖2所示的傳統(tǒng)解決方案與圖3所示的TPS7A78解決方案進(jìn)行比較。在使用線性穩(wěn)壓器的傳統(tǒng)壓降解決方案中,,系統(tǒng)的效率為11%,。配置為同一負(fù)載供電時(shí),由于開關(guān)電容的輸入電流減小,,且需要更小的浪涌電阻,,TPS7A78能夠?qū)崿F(xiàn)> 40%的效率。


本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點(diǎn),。轉(zhuǎn)載的所有的文章,、圖片、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有,。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無法一一聯(lián)系確認(rèn)版權(quán)者,。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題,,請(qǐng)及時(shí)通過電子郵件或電話通知我們,,以便迅速采取適當(dāng)措施,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失,。聯(lián)系電話:010-82306118,;郵箱:[email protected]