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每周了解几个硬件知识+快速启动电路设计知识分享

工程师
2024-07-01 19:45:13     打赏
快速启动设计在电子和电气工程中是一个重要的概念,它涉及到设备或系统从静止状态迅速进入正常运行状态的能力。以下是关于您提到的两种快速启动电路的简要概述:

高压快速启动电路:

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这种电路通常用于需要高初始电压或电流来启动的设备,如某些类型的电机或高压放电灯。高压快速启动电路的设计关键在于能够在短时间内提供足够的电压或电流,以确保设备的顺利启动。

这类电路可能包含高压电容器、变压器或特殊的开关元件,以实现快速且高效的能量传递。

电路解析:电路,开通时刻:假设Vbus为100V,VS:为0.2W/15V,VBUS通过R4、R5、R6、VS1,串联,把 Q2的G级电压稳压到 15V,稳压管降额 50%使用。假设MOSFET正常上升时间内所需的驱动电流为20mA。

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c端口连接一个比较大的电解电容C,容量一般为100~330uF,假设为 220uF,R7,起到限流作用,假设 Vcc的电压达到 20V 所需的时间为 0.3s。

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关断时刻:cc达到需要的电压后,主拓扑回路开始工作,VGS为主拓扑的驱动信号,通过R1,和C1,让Q2一直处于导通状态,从而Q2的g极一直处于低电平,Q2在后级工作后处于关断状态。

假设最大VBUS为375V,则在后级开始工作后,在R4、R5、R6上的损耗为

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上面讲的有些不好理解,这里再描述一下。

来分析电路的开通时刻和关断时刻的工作情况,以及在后级开始工作后,R4、R5、R6上的损耗。开通时刻:假设Vbus为100V,这个电压通过R4、R5、R6和稳压管VS1串联,把MOSFET Q2的G级电压稳压到15V。稳压管VS1的额定功率为0.2W,额定电压为15V,但降额50%使用,所以实际最大工作电压应低于15V,这里我们仍按15V计算,实际使用时需要留有裕量。MOSFET Q2在正常上升时间内所需的驱动电流为20mA。电解电容C连接在c端口,容量为220uF,用于提供稳定的电压给MOSFET Q2的G级。电阻R7起到限流作用,防止电容C充电过快导致电流过大。假设Vcc的电压达到20V所需的时间为0.3s。这意味着在0.3s内,电容C需要充电到足够高的电压,以通过电阻R4、R5、R6和稳压管VS1提供稳定的15V给MOSFET Q2的G级。关断时刻:当Vcc达到需要的电压后,主拓扑回路开始工作。主拓扑的驱动信号VGS通过电阻R1和电容C1,让MOSFET Q2一直处于导通状态。由于Q2导通,其G级一直处于低电平,导致后级的另一个MOSFET(假设为Q1,题目中未明确标出)处于关断状态。损耗计算:假设最大Vbus为375V。在后级开始工作后,我们需要计算电阻R4、R5、R6上的损耗。损耗与通过电阻的电流和电阻的阻值有关。由于Q2的G级电压被稳压到15V,且稳压管VS1降额使用,所以通过R4、R5、R6的电流不会太大,应小于或等于20mA(MOSFET Q2的驱动电流)。损耗P可以通过公式P = I^2 * R计算。但是,由于题目没有给出R4、R5、R6的具体阻值,我们无法直接计算出损耗。要准确计算损耗,我们需要知道R4、R5、R6的具体阻值和通过它们的电流大小。在没有这些信息的情况下,我们无法给出具体的损耗值。


常规的两级快速启动电路:

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这种电路通常分为两个阶段:预启动阶段和主启动阶段。在预启动阶段,电路可能提供较低的电压或电流,用于设备的初步激活或预热。在主启动阶段,电路则提供更高的电压或电流,以确保设备能够完全启动并进入正常运行状态。

两级快速启动电路的设计旨在平衡启动速度和设备寿命,通过逐步增加电压或电流来减少启动时对设备的冲击。


通常称为两级启动,第一级VD1/EC,通过串联电阻R,限流给EC,充电,EC,选用比较小容量的电解电容,用比较大的启动电阻也能实现快速充满EC。达到芯片启动电压后,第二级开始工作(VD2和EC),工作后的电流比较大,所以 EC,选择比较大容量的电解电容,也能快速充满电,实现快速启动的目的。

两级启动电路确实不仅提高了开机速度,还有助于降低损耗。

以下是对您分析的进一步补充和解释:

两级启动电路的优势:提高开机速度:第一级(VD1/EC)通过串联电阻R限流给电解电容EC充电。由于选用了比较小容量的电解电容,即使使用比较大的启动电阻,也能实现快速充满EC,迅速达到芯片的启动电压。第二级(VD2和EC)在达到启动电压后开始工作,此时工作电流较大。因此,选择比较大容量的电解电容EC,能够快速充满电,进一步实现快速启动的目的。降低损耗:在第一级充电过程中,由于电流较小,且通过串联电阻R进行限流,因此产生的损耗也相对较小。

在第二级工作过程中,虽然电流较大,但由于电解电容EC的容量较大,能够快速存储和释放能量,从而减少了因频繁充放电而产生的损耗。

从上面的分析可以得出结论:这两个电路不只是开机时速度快,还能降低损耗。



高工
2024-07-01 19:47:12     打赏
2楼

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