Проектирование источника питания с бестрансформаторным входом

курсовая работа

5.4 Организация запуска и питания схемы управления

При запуске устройства питание схемы управления осуществляется от выходного напряжения сетевого выпрямителя. После выхода схемы на номинальный режим работы схема управления питается от выходного напряжения дополнительного канала ОПН. Схема запуска и питания показана на рис. 5.2

Рисунок 5.2 - Организация запуска и питания схемы управления

При подаче входного напряжения питания конденсатор начинает заряжаться через резисторы и . В этот момент контроллер потребляет незначительный ток, поскольку все его внутренние схемы отключены внутренней схемой UVLO (Under Voltage Lock Out). Необходимо так выбрать резисторы запуска и , чтобы гарантированно обеспечить этот первоначальный ток. При минимальном входном напряжении сумма этих резисторов должна обеспечить ток запуска контроллера , который для микросхемы UC3845 составляет: .

Напряжение на выводе питания микросхемы должно достичь уровня, при котором происходит запуск контроллера. Для микросхемы UC3845 максимальное напряжение запуска , а минимальное напряжение запуска

Исходя из этого, сопротивление резисторов и определяется выражением:

Выбираем сопротивления и из стандартного ряда сопротивлений:

Максимальная мощность, рассеиваемая на этих резисторах, будет при максимальном входном напряжении питания и определится выражением:

После того, как напряжение на выводе 7 контроллера достигает порогового уровня, подключаются все его внутренние схемы. При этом потребляемый ток резко возрастает. Контроллер начинает подавать импульсы на затвор силового транзистора, для перезаряда его емкости потребляется дополнительный ток. Выходное напряжение дополнительного канала ОПН, от которого осуществляется питание схемы управления в стационарном режиме, в начальный момент равно нулю и начинает плавно увеличиваться по мере заряда выходного конденсатора ( на рис. 4.1). Поэтому в начальный момент контроллер питается от энергии, запасенной в конденсаторе (см. рис. 5.1).

Ток, потребляемый контроллером от конденсатора , складывается из собственного тока потребления контроллера , максимальное значение которого для микросхемы UC3845 составляет , и тока на переключение силового транзистора , который состоит из тока включения транзистора и тока его выключения :

Ток включения транзистора определяется выражением:

где - суммарный заряд переключения транзистора. Из справочных данных транзистора определим, что при напряжении на стоке транзистора , равном входному максимальному напряжению , суммарный заряд на переключение транзистора .

Для определения тока выключения транзистора важен заряд переключения затвора . Тогда ток выключения транзистора определяется из выражения:

Таким образом, суммарный ток на переключение транзистора составит:

Максимальный ток, потребляемый контроллером от конденсатора , составит:

Время, в течение которого будет заряжаться выходной конденсатор, определит время запуска устройства. Оно определяется выражением:

Для микросхемы UC3845 максимальное напряжение отключения: а минимальное напряжение отключения:

Таким образом, гистерезис питающего напряжения постоянен и составляет:

Тогда минимально возможная емкость конденсатора , при которой гарантированно произойдет запуск устройства, определится выражением:

Из стандартного ряда емкостей выбираем емкость с запасом:

После того, как выходное напряжение дополнительного канала ОПН, от которого осуществляется питание схемы управления в стационарном режиме, достигает номинального значения диод открывается, а диод закрывается, отключая контроллер от входного напряжения. Ввиду малой величины прямых токов, протекающих через диод, и обратных напряжений, приложенных к диодам, основным требованием к их выбору являются массогабаритные показатели и минимальное прямое падение напряжения. Выберем диоды типа КД105А со следующими эксплуатационными параметрами:

· прямое падение напряжения

· предельно допустимый средний ток

· предельно допустимое обратное напряжение

Делись добром ;)