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DC-DC變換器的基礎是施密特觸發振蕩電路

發布時間:2012/8/22 20:59:57 訪問次數:1573

    為了能夠使圖10.13中的SW開關工作AT24C02-10PU-1.8必須有振蕩電路。這里把直流變換為交流的開關SW使用的是施密特觸發振蕩電路。如果施密特觸發變換器采用CMOS門,會降低振蕩電路的輸出阻抗,能夠充分驅動次級的整流電路。這里采用的是74HC系列施密特觸發變換器TC74HC14AP(東芝)。
    圖10.14是使用施密特觸發變換器的方波振蕩電路。這個電路對施密特觸發變換器用RC施加廈饋,很容易得到占空比約50%的方波。當施密特觸發的臨界電壓為VIL=0.37V 、DD,VIH=0.63V 、DD時,振蕩頻率fosc為:
    但是由于施密特觸發的臨界電壓因不同的lC而異,所以用該式求得的振蕩頻率畢竟是大致的數值。如果需要準確地設定振蕩頻率,應該先按照計算式粗略地求出數值,然后用逐步逼近法處理。
    這里設計的電路振蕩頻率不論是怎樣的設定值大致都能夠使開關電源工作,不過當振蕩頻率高時可以減小C2和C。值。這是因為頻率愈高電容器的阻抗愈小,
就容易通過C2向負載供給電流,C3的放電時間(D:一OFF時C。的放電電流供給輸
出端)也能夠愈短。這里設定振蕩頻率約為lOOkHz(沒有必要恰好為lookHz)。按照式(10.1),得到R1=lOkQ,C1=lOOOpF。之所以把施密特觸發變換器三個電路并聯接續到次級電路上是為了以低阻抗驅動C。以后的整流電路。通過這樣并聯接續,可以降低CMOS門(4000Bl4500B,74HC,74AC等)的輸出阻抗。
    但是如果并聯接續電路的特性不一致電路就不能平衡地工作,所以應該是同一管殼內電路向的并聯接續。在這個電路中使用的就是同一管殼內的施密特觸發變換器3
個電路并聯接續。

                               

    C2足隔直流電容器,C3是平滑交流為直流的平滑電容器。這個電路的工作頻率高達lookHz,電源的輸出電流也很小(流過R~Ra的總電流只有0.23mA≈18.8V/330kfl,×4),C2=C3=0.lUF。lOOkHz下0.lUF的阻抗是16Q(≈l/27r×0.ltjtF×lookHz),與驅動的負載相比較,這個值非常小。Di、D2是對振蕩電路的輸出進行整流的二極管。由于電路的輸出電流非常小,所以采用小信號用二極管完全能夠滿足要求。這里采用D1=D2=1SS176。C5、C6是IC.的電源去耦合電容器。這里的C5是47uFl6.3V的電解電容器,C6是0.lUF的陶瓷疊層電容器。

    為了能夠使圖10.13中的SW開關工作AT24C02-10PU-1.8必須有振蕩電路。這里把直流變換為交流的開關SW使用的是施密特觸發振蕩電路。如果施密特觸發變換器采用CMOS門,會降低振蕩電路的輸出阻抗,能夠充分驅動次級的整流電路。這里采用的是74HC系列施密特觸發變換器TC74HC14AP(東芝)。
    圖10.14是使用施密特觸發變換器的方波振蕩電路。這個電路對施密特觸發變換器用RC施加廈饋,很容易得到占空比約50%的方波。當施密特觸發的臨界電壓為VIL=0.37V 、DD,VIH=0.63V 、DD時,振蕩頻率fosc為:
    但是由于施密特觸發的臨界電壓因不同的lC而異,所以用該式求得的振蕩頻率畢竟是大致的數值。如果需要準確地設定振蕩頻率,應該先按照計算式粗略地求出數值,然后用逐步逼近法處理。
    這里設計的電路振蕩頻率不論是怎樣的設定值大致都能夠使開關電源工作,不過當振蕩頻率高時可以減小C2和C。值。這是因為頻率愈高電容器的阻抗愈小,
就容易通過C2向負載供給電流,C3的放電時間(D:一OFF時C。的放電電流供給輸
出端)也能夠愈短。這里設定振蕩頻率約為lOOkHz(沒有必要恰好為lookHz)。按照式(10.1),得到R1=lOkQ,C1=lOOOpF。之所以把施密特觸發變換器三個電路并聯接續到次級電路上是為了以低阻抗驅動C。以后的整流電路。通過這樣并聯接續,可以降低CMOS門(4000Bl4500B,74HC,74AC等)的輸出阻抗。
    但是如果并聯接續電路的特性不一致電路就不能平衡地工作,所以應該是同一管殼內電路向的并聯接續。在這個電路中使用的就是同一管殼內的施密特觸發變換器3
個電路并聯接續。

                               

    C2足隔直流電容器,C3是平滑交流為直流的平滑電容器。這個電路的工作頻率高達lookHz,電源的輸出電流也很小(流過R~Ra的總電流只有0.23mA≈18.8V/330kfl,×4),C2=C3=0.lUF。lOOkHz下0.lUF的阻抗是16Q(≈l/27r×0.ltjtF×lookHz),與驅動的負載相比較,這個值非常小。Di、D2是對振蕩電路的輸出進行整流的二極管。由于電路的輸出電流非常小,所以采用小信號用二極管完全能夠滿足要求。這里采用D1=D2=1SS176。C5、C6是IC.的電源去耦合電容器。這里的C5是47uFl6.3V的電解電容器,C6是0.lUF的陶瓷疊層電容器。

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