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基于新型器件STIL的浪涌電流限制電路(ICLC)設計

作者: 時間:2011-03-26 來源:網(wǎng)絡 收藏

摘要:介紹了離線電源變換器浪涌的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,給出了在PFC升壓變換器中的應用及電源前端元件和驅(qū)動器方法。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/179326.htm

關(guān)鍵詞:浪涌器;驅(qū)動;

 

0 引言

在AC/DC電源變換器啟動期間,由于大容量電容器充電,會產(chǎn)生一個比系統(tǒng)正常工作高幾倍乃至50倍的浪涌電流。如果對浪涌電流不加以,在主電源上會產(chǎn)生一個較大的電壓降落,影響連接在同一電源網(wǎng)絡中設備的工作,并會燒毀輸入線路上的保險絲。

為了限制浪涌電流強度,傳統(tǒng)的解決方案主要有兩種:一種是在較低功率的電源系統(tǒng)橋式整流器之前,串接單獨的阻抗元件,如浪涌限制電阻或NTC熱敏電阻;另一種是使用SCR、Triac和繼電器等通路元件或半可控整流橋(HCRB),當變換器啟動時電容器一被充電,通過通路元件去短路串聯(lián)阻抗元件,以減小功率損耗。不論是采用哪一種方法,都有其缺點,或者是尺寸較大,或者是功率損耗較大,或者是響應速度較慢,或者是抗干擾能力較差。

意法半導體(ST)公司ICRB拓撲結(jié)構(gòu)并采用ASDTM專門工藝制造的系列,是一種的浪涌電流限制器,具有低功耗、抗擾性強和可靠性高等優(yōu)點。

1 STIL的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和主要電氣特性

浪涌電流限制器STIL是HCRB制作的,內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括兩個非敏感單向功率開關(guān)及其驅(qū)動器電路,與橋式整流器并聯(lián)使用。圖1示出了STIL的基本結(jié)構(gòu)及其在電源變換器應用中的連接。

圖1 STIL的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其應用連接

在系統(tǒng)啟動期間,STIL中的兩個單向開關(guān)是斷開的。浪涌電流通過二極管橋式整流和浪涌電阻Ri(通常為NTC熱敏元件)。隨著主電源變換器導通,與電源變壓器(或PFC變換升壓電感器)耦合在一起的輔助電源被啟動,為STIL中的兩個開關(guān)提供足夠的能量使其接通。在正常狀態(tài)下,橋式整流器中只有2只二極管和兩個單向開關(guān)去整流AC線路電流。

STIL主要包含STIL-02和STIL04兩種型號,

其通態(tài)輸出電流Iout(AV)分別為2A和4A(當結(jié)溫Tj=150℃時),兩種斷態(tài)正向/反向電壓(VDout/VRout)均為700V,動態(tài)電壓上升率dv/dt>500V/μs,驅(qū)動器觸發(fā)電流最大值Ipt(max)=10mA,觸發(fā)電壓VD(pt)典型值為0.85V,開關(guān)門限直接電壓Vto=0.7V(典型值),動態(tài)直接電阻Rd=70mΩ(典型值),正向壓降VF典型值為0.9V,總反向漏電流Ik300μA。

2 應用電路與

2.1 在PFC預變換器中的應用電路

STIL在以L6561作為功率因數(shù)控制器的功率因數(shù)校正(PFC)預變換器中的應用電路如圖2所示。其中,STIL、NTC(熱敏電阻)、PFC升壓電感器(L1)的附加繞組N2、二極管D1與D2、電容C1和C2及C3、電阻R1與R2等,組成PFC升壓變換器的浪涌電流限制電路()。

圖2 浪涌電流限制器STIL02-P5在85WPFC升壓變換器中的應用電路

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