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yb5点ac只为非凡:如何通过升压转换阶段保护电源和负载?

AG亚博真人 科技 2021年05月28日
本文摘要:在满足维修抑制的前提下,通过降压切换阶段阻抗上的局部电压可以获得系统优势。启动时输入短路故障、短路、其他故障和低电容阻抗不会严重损坏或降低输出功率,破坏阻抗。阻抗本身对电压的抑制可能不是很严格,甚至必须低于主输出电源的较高电压。 这些条件和市场需求可能导致输出功率设计过度或负担过重,尤其是当阻抗增加时。与用作低电压阻抗的降压转换器一起面临的一个问题是,它不具备维护下游电路的机制。

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在满足维修抑制的前提下,通过降压切换阶段阻抗上的局部电压可以获得系统优势。启动时输入短路故障、短路、其他故障和低电容阻抗不会严重损坏或降低输出功率,破坏阻抗。阻抗本身对电压的抑制可能不是很严格,甚至必须低于主输出电源的较高电压。

这些条件和市场需求可能导致输出功率设计过度或负担过重,尤其是当阻抗增加时。与用作低电压阻抗的降压转换器一起面临的一个问题是,它不具备维护下游电路的机制。

这是因为从输出到输入的固有组合路径加剧了主电源的压力,降低了系统的可靠性,尤其是在故障或短路的情况下。在某些系统中,阻抗的输出电压必须低于主电源可以获得的电压。

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高压电池供电系统就是其中之一。具有相同总线电源的工业系统(可以获得用于长电缆和通信系统的高效功率放大器)通常不需要具有长输出电压范围的DC/DC调节器的降压。

降压电源具有一些系统优势。在大线束系统中,高电压会降低传输总功率所需的线规。通过对48V电池的深入研究,汽车行业仍在分析廉价轻质的电缆连接带来的问题。

使用低功率放大器的系统,如射频发射器,当用于由更高电源电压操作的全新晶体管时,效率更高,输入功率密度更高。一些关键系统必须通过电容储能来储存电能,电容储能必须在较高电压(E=1/2*C*V2)下保持较小的电容。

降压保持电路可以使解决方案的尺寸更小。如果不考虑降压变换器的自然容差,系统的可靠性不会降低,成本也不会降低,不会导致系统其他部件的过度设计。降压电路具有从输出到输入的自然传导路径(图1)。

即使该转换器重新启动,电流也可以通过实时功率场效应晶体管的降压二极管或体二极管流向输入端。如果阻抗为小电容,主电源或电池必须能够承受浪涌电流的代价,因为降压转换器无法获得任何阻抗隔离。如果没有单独的限流机制,主电源不会被过度设计。

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在报警系统等需要电池备份的系统中,无限汲取电流不会影响电池的可靠性,因此系统可能不需要更大的电池。即使是预期的轻阻抗情况,也不会切断有限电源(如电池)的系统电压轨上的电路,重启造成事故的系统。由公共电源总线供电的模块化系统启动时不会没有风险。当没有浪涌电流允许或相应的上电顺序时,根据仅次于电源电流的容量,该电源总线将不允许允许的模块数量。

例如,当电机短路锁定时,阻抗故障不会产生强电流。喷油器中使用的电磁阀是另一种不常出现短路故障的阻抗。带电机的可插拔模块可能需要降压电压轨(由主系统获得),以节省消声器组件的空间和成本,但在热插拔的情况下,也可能从主电源吸取太多电流。无保护降压转换器不具备降低这些风险的条件;它只是通过上游电路将这些开销转移到电源。

设计人员通常通过过度设计和过度使用主电源来解决这个问题,但当降压阻抗经常出现故障时,我们可以通过非常简单的容差和维护技巧来节省系统成本并降低可靠性。维护方法最简单的限流机制是使用负温度系数(NTC)热敏电阻(图2)。因为加热时经常出现低电阻,所以NTC允许启动时有浪涌电流。自身的动力力学系统引起的自痉挛会使阻力上升,所以需要使更多的电流流动。

这种方法的优点在于简单,成本低。然而,在危险的条件下使用这种方法不会带来一些缺点。比如在温度变化较大的环境中,比如汽车发动机舱,降低NTC初始电阻的高环境温度不会经常出现;此外,如果整个环境的运行条件没有得到精心管理,也不会造成过大的浪涌电流。如果频繁重新启动,NTC设备的温度在下次通电前可能不会保持不变。

当输入电容几乎为静态时,由于风扇转速较快,NTC对浪涌电流的容差不会低于。此外,如果阻抗经常短路,NTC将不会容忍比所选标称工作条件更低的电源电流。最后,NTC方法对于单功能维护是有效的,但是因为是用于无源元件,所以这种方法是不能容忍的。


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