Дополнительные функции, обычно ассоциируемые с источниками питания

October 29, 2011 by admin Комментировать »

К базовым импульсным источникам питания добавляют дополнительные функции, чтобы их работа лучше соответствовала функциям всего изделия. Рассмотренные здесь функции используются во многих импульсных источниках питания, однако этот список, конечное же, не полный. К таким функциям относятся: синхронизация, сигнализация о недостаточном напряжении, подавление недостаточного входного напряжения и частичное отключение питания.

3.13.1. Синхронизация источника питания с внешним источником

Синхронизация позволяет импульсному источнику питания быть согласованным по фазе с другой цепью во внешнем изделии. Это может понадобиться для схем, содержащих электронно-лучевые трубки (ЭЛТ), аналого-цифровые и цифро- аналоговые преобразователи и т.п. Для этих схем может создавать помехи шум, создаваемый импульсным источником питания. Например, в момент включения или выключения ключа и выпрямителей на экране ЭЛТ могут отображаться линии. Шумовые выбросы, возникающие в чувствительных входных сигналах компаратора, могут привести к тому, что сравнение внутри аналогово-цифрового преобразователя будет выполняться в неправильные моменты времени. Для решения этой проблемы может потребовать зафиксировать тактовый генератор внутри источника для тактирования этих чувствительных цепей, чтобы попытаться переместить любые шумовые выбросы в безвредную точку времени.

Некоторые схемы управления источников питания имеют для этой цели входы синхронизации. Для схем управления, использующих осциллятор, но не имеющих вывода синхронизации, можно использовать схему, показанную на рис. 3.55. Частота в схеме управления должна быть установлена более низкой, чем частота сигнала синхронизации. Сигнал синхронизации вызывает преждевременное прерывание работы осциллятора.

Рис. 3.55. Синхронизация импульсного источника питания (без вывода синхронизации в схеме управления)

3.13. 109

инфицированной для нормального функционирования. Подобное состояние может привести к тому, что управляемый в режиме напряжения источник питания войдет в режим "защелкивания", в котором быстро перескакивает на свой максимальный рабочий цикл и больше не управляет стабилизацией выхода. Это может оказаться разрушительным как для источника, так и для нагрузки после того как входное напряжение вернется на нормальные уровни. Кроме того, при низких входных напряжениях более высокие максимальные токи, протекающие через ключи, могут привести к сбою переключения из-за чрезмерного рассеивания. Чтобы этого избежать, необходим простой компаратор напряжения, опрашивающий входную линию (рис. 3.56).

Рис. 3.56. Схема защиты от недостаточного входного напряжения

3.13.3.              Угроза потери питания

Для изделий, содержащих микропроцессоры, дисководы жестких или флоппи- дисков, какие-либо другие устройства, которым может повредить внезапная потеря питания в момент их работы (или навредить пользователю), рекомендуется, чтобы источник питания выдавал какой-либо сигнал о потере питания. Для простой микропроцессорной системы может быть достаточно простого датчика низкого напряжения на линии +5 В. Если изделие включает какие-либо электромеханические устройства, которые могут требовать некоторого конечного времени для установления нормального отключения, то может потребоваться больший период. Это подразумевает считывание входного напряжения источника питания и установку большего конденсатора входного фильтра с тем, чтобы источник мог дольше поддерживать выход в стабилизированном состоянии. Однако здесь следует быть осторожным, поскольку конденсаторы входного фильтра большой емкости существенно увеличивают силу сверхтока включения, протекающий через все входные выпрямители, что может привести к их повреждению. С помощью этого метода можно получить вплоть до 8-15 мс дополнительного времени для отключения устройств.

Схемы сигнализации о потере питания представлены на рис. 3.57.

3.13.4.              Отключение выходного напряжения

Иногда требуется выключить какую-либо секцию изделия, но при этом остальные его части должны продолжать работать. Это — типичный случай для портативных компьютеров, когда необходимо сэкономить энергию, или для приложений бытовых электроприборов, наподобие ЭЛТ-мониторов, телевизоров и стереофоническая аппаратура.

Многие бытовые электроприборы должны самостоятельно переходить в режим ожидания, когда пользователь на время оставляет изделие. Такой режим работы называется "зеленым сертифицированным" режимом (с экологической точки зрения).

Такая сертификация требует, чтобы изделие использовало менее 5 Вт мощности, пока находится в режиме ожидания. Только импульсный источник питания имеет рабочий ток покоя мощностью более 5 Вт, так что для питания только тех частей изделия, которые нуждаются в повторной активации по запросу, может быть использован импульсный источник питания очень низкой мощности с гораздо более низкими токами покоя.

Рис. 3.57. Схемы индикации/сигнализации о потере питания: а — индикатор о падении напряжения ниже уровня 5 В; б — индикатор недостаточного напряжения для любого напряжения; в — сигнал потери питания извлекается из входной линии (наиболее длительный период прогрева)

В случае источника питания переменного тока с коррекцией коэффициента мощности, основной преобразователь может быть выключен, и схема, чтобы оставаться активной, может использовать вспомогательное напряжение на трансформаторе коэффициента мощности. Схема коррекции коэффициента мощности будет запускаться при сильно уменьшенной длительности и/или частоте импульсов.

Представители рынка портативного оборудования обычно нуждаются в отключении любых временно не используемых цепей для увеличения ресурса аккумуляторной батареи. В этом случае можно использовать простым последовательно включенным ключом на полевом МОП-транзисторе. Значение RDS (ключ замкнут) должно быть как можно более низким для минимизации рассеяния мощности внутри ключа. Реализация рассмотренных подходов представлена на рис. 3.58.

Рис. 3.58. Методы организации шин питания с переключением: а — двойной импульсный источник питания со входом активации (ENABLE); б — ключ постоянного тока

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты